[發明專利]玻璃母材的制造方法及制造裝置

在審

• 申請號: 201780015252.3
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN108779011A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 大關伸男
• 申請（專利權）人: 株式會社藤倉
• 主分類號: C03B8/04
• 分類號: C03B8/04;C03B37/018
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發明提供一種玻璃母材的制造方法，其中，利用加壓用氣體加壓而輸送含有有機硅化合物的液態的原料化合物，從所述加壓后的上述原料化合物中將溶解氣體脫氣，利用質量流量控制器控制所述脫氣后的所述原料化合物的流量，使經過所述質量流量控制器而輸送的所述原料化合物氣化，利用燃燒器使所述氣化后的所述原料化合物燃燒而生成SiO₂。

技術領域

本發明涉及玻璃母材的制造方法及制造裝置。

本申請要求2016年4月27日在日本提出申請的日本特愿2016－089084號的優先權，將其內容援用于此。

背景技術

以往，在光纖等光學用途中使用的石英系玻璃的制造中，作為原料使用四氯化硅(SiCl₄)等無機硅化合物。但是，如果使SiCl₄在氧氫火焰中燃燒而生成SiO₂，則產生屬于腐蝕性氣體的氯化氫(HCl)。

在專利文獻1中公開了一種方法，該方法在將由硅化合物形成的原料液進行氣化，將得到的原料氣體導入合成爐而制造合成石英玻璃時，包括如下工序：發泡工序，使溶解于原料液的氣體成分的氣泡產生；脫泡工序，將氣泡從原料液除去；以及流量控制工序，利用液體質量流量計控制除去了氣泡的原料液向氣化器的導入量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4038866號公報

發明內容

利用燃燒器生成的SiO₂為多孔質的玻璃粉塵(SOOT)，因此，為了得到光纖母材等高品質的玻璃母材，進行沉積在靶上的玻璃粉塵的脫水和燒結。但是，如果原料的精密的流量控制不穩定，則玻璃粉塵的堆積密度發生變動等，有可能引起制造效率的降低、脫水不良等。

如果原料的流量存在變動，則與燃燒前預混合的氧(O₂)的混合比率發生變動。原料化合物為有機硅化合物時，在氧不足的情況下，碳灰向玻璃粉塵的附著的可能性上升。相反，在氧過量的情況下，會提高回火的危險性。另外，由于有機硅化合物燃燒，因此，如果原料的流量發生變動，則使玻璃粉塵沉積的靶的溫度發生變化，玻璃粉塵的堆積密度發生變動，進而有可能引起制造效率的降低、脫水不良等。

將原料液送液(輸送)至氣化器的手段中，需要使從原料液進行氣化而得到的原料氣體向燃燒器的供給量穩定化。利用泵送液原料液時，如果想要精密地控制原料液的流量且連續地進行送液，則應考慮使用定量泵(例如齒輪泵、雙柱塞泵等)而不是定壓泵。但是，使用這些泵時，在齒輪的分割點上或二根柱塞的交替時引起送液流量的變動，對流動帶來脈動。

利用氣體加壓而輸送原料液時，雖然能夠省略泵，但由于氣體的混入而流量的控制變得不穩定。因此，即使使控制值恒定，實際的值也會產生大的偏差。其原因應該是配管或流量計內的氣體的發泡等。

在專利文獻1中公開的發明中，公開了降低氣體對原料液的溶解度后，將產生了氣泡的原料液導入多孔質管，使其產生壓力差，由此將氣泡從原料液除去。

但是，一般而言，在溫度一定的情況下，氣體對液體的溶解度不會發生變化。即，即使改變壓力，溶解度也不會變化。然而，通過提高液溫，能使氣體的溶解度降低。但是，在可燃性的液體的情況下，如果提高液溫，則有可能產生危險。例如，如果由于加熱器等加熱裝置的失控、不正常、故障等而液溫上升至預想以上，則有可能引發著火、泄漏等危險。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其課題在于提供一種玻璃母材的制造方法及制造裝置，其能夠更精密地控制含有有機硅化合物的原料化合物的流量而制造玻璃母材。