[发明专利]玻璃母材的制造方法及制造装置

说明书

本发明提供一种玻璃母材的制造方法，其中，利用加压用气体加压而输送含有有机硅化合物的液态的原料化合物，从所述加压后的上述原料化合物中将溶解气体脱气，利用质量流量控制器控制所述脱气后的所述原料化合物的流量，使经过所述质量流量控制器而输送的所述原料化合物气化，利用燃烧器使所述气化后的所述原料化合物燃烧而生成SiO₂。

技术领域

本发明涉及玻璃母材的制造方法及制造装置。

本申请要求2016年4月27日在日本提出申请的日本特愿2016－089084号的优先权，将其内容援用于此。

背景技术

以往，在光纤等光学用途中使用的石英系玻璃的制造中，作为原料使用四氯化硅(SiCl₄)等无机硅化合物。但是，如果使SiCl₄在氧氢火焰中燃烧而生成SiO₂，则产生属于腐蚀性气体的氯化氢(HCl)。

在专利文献1中公开了一种方法，该方法在将由硅化合物形成的原料液进行气化，将得到的原料气体导入合成炉而制造合成石英玻璃时，包括如下工序：发泡工序，使溶解于原料液的气体成分的气泡产生；脱泡工序，将气泡从原料液除去；以及流量控制工序，利用液体质量流量计控制除去了气泡的原料液向气化器的导入量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4038866号公报

发明内容

利用燃烧器生成的SiO₂为多孔质的玻璃粉尘(SOOT)，因此，为了得到光纤母材等高品质的玻璃母材，进行沉积在靶上的玻璃粉尘的脱水和烧结。但是，如果原料的精密的流量控制不稳定，则玻璃粉尘的堆积密度发生变动等，有可能引起制造效率的降低、脱水不良等。

如果原料的流量存在变动，则与燃烧前预混合的氧(O₂)的混合比率发生变动。原料化合物为有机硅化合物时，在氧不足的情况下，碳灰向玻璃粉尘的附着的可能性上升。相反，在氧过量的情况下，会提高回火的危险性。另外，由于有机硅化合物燃烧，因此，如果原料的流量发生变动，则使玻璃粉尘沉积的靶的温度发生变化，玻璃粉尘的堆积密度发生变动，进而有可能引起制造效率的降低、脱水不良等。

将原料液送液(输送)至气化器的手段中，需要使从原料液进行气化而得到的原料气体向燃烧器的供给量稳定化。利用泵送液原料液时，如果想要精密地控制原料液的流量且连续地进行送液，则应考虑使用定量泵(例如齿轮泵、双柱塞泵等)而不是定压泵。但是，使用这些泵时，在齿轮的分割点上或二根柱塞的交替时引起送液流量的变动，对流动带来脉动。

利用气体加压而输送原料液时，虽然能够省略泵，但由于气体的混入而流量的控制变得不稳定。因此，即使使控制值恒定，实际的值也会产生大的偏差。其原因应该是配管或流量计内的气体的发泡等。

在专利文献1中公开的发明中，公开了降低气体对原料液的溶解度后，将产生了气泡的原料液导入多孔质管，使其产生压力差，由此将气泡从原料液除去。

但是，一般而言，在温度一定的情况下，气体对液体的溶解度不会发生变化。即，即使改变压力，溶解度也不会变化。然而，通过提高液温，能使气体的溶解度降低。但是，在可燃性的液体的情况下，如果提高液温，则有可能产生危险。例如，如果由于加热器等加热装置的失控、不正常、故障等而液温上升至预想以上，则有可能引发着火、泄漏等危险。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种玻璃母材的制造方法及制造装置，其能够更精密地控制含有有机硅化合物的原料化合物的流量而制造玻璃母材。