(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発コア母材の表面に、火炎反応で生成したシリカ粉（ガラス微粒子）を堆積させて光ファイバ用母材を合成する際、出発コア母材上に堆積されずに排ガスとともに系外に排出されるシリカ粉を分離・除去する排ガス処理設備に取り付けられるポンプであって、ダイヤフラムの少なくとも駆動エアー供給側の表面に耐油性の皮膜を形成したことを特徴とするシリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項２】
前記耐油性の皮膜がフッ素系グリースを塗布したものである請求項１に記載のシリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のシリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプを用いて、光ファイバ用母材の製造装置に付設された排ガス処理設備で捕集されたシリカ粉を、連続的に移送することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ用母材の製造装置に付設された排ガス処理設備で捕集されたシリカ粉を、連続的に移送するのに好適なシリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプ及びこれを用いた光ファイバ用母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ用母材は、例えば、出発コア母材の表面にＯＶＤ法（外付け法）によりクラッド材を外付けした後、脱水焼結等の工程を経て製造される。ＯＶＤ法では、酸水素火炎により原料ガスＳｉＣｌ4 を火炎加水分解して生じたシリカ粉（ガラス微粒子）を出発コア母材の表面に堆積させることにより行なわれるが、このときの排ガス中には、副成物であるＨＣｌガスと堆積しなかったシリカ粉（未付着シリカ）が含まれる。シリカ粉は、一般的には捕集機により捕集・分離され、ＨＣｌガスは、塩酸として回収するか、又はアルカリで中和処理を施して有害物を含まない状態として大気中に放出される。
【０００３】
ＨＣｌガスは、一般的に知られた化学的処理で除去されるが、シリカ粉の分離除去には様々な方法がある。その一つとして、集塵機（バグフィルター）を用いて排ガスと分離し系外に取り出す方法が挙げられるが、この状態のシリカ粉は、嵩密度が５０〜１００ｇ／ｄｍ3と小さく、取り扱いがやっかいである。
このシリカ粉の再利用を目的に、間欠的に処理して、排ガス処理系からシリカ粉を捕集する方法もあるが、操業上の問題から連続的に取り出し搬送したほうが有利である。
連続的に取り出す場合、シリカ粉は微量のＨＣｌガスを含有していること、嵩密度は小さいが外部応力を加えると二次凝集を起こすこと、など取り扱いに難点がある。
【０００４】
これらの点から、一般に、連続搬送設備として、圧縮空気により作動するダイヤフラム型ポンプが使用される。このダイヤフラムには、ネオプレンゴムやフッ素系ゴムが使用されているが、ネオプレンゴムは耐久性（屈曲疲労性）、耐酸性に優れているが、耐油性に劣り、また、フッ素系ゴムは、耐油性、耐酸性に優れているが、耐久性（屈曲疲労性）に劣っていた。
また、シリカ粉は、二次凝集を起こしやすいため、これに空気を混入してシリカ粉の希薄な状態で移送される。このためポンプの駆動（往復運動）は２〜５回／秒と速く、ダイヤフラムの往復運動を矯正する軸の摺動部の摩耗が激しい。この軸の摺動部の摩耗と固着を防止するために潤滑油が供給されるが、この潤滑油が原因で、ダイヤフラムが膨潤し、耐久性が極端に低下して、ポンプが作動しなくなることがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述の潤滑油に起因するダイヤフラムの劣化が原因で発生する設備トラブルを解決し、排ガス処理設備で捕集された未付着シリカを連続的に取り出し移送することのできるダイヤフラム型ポンプ及びこれを用いた光ファイバ用母材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々のダイヤフラムの材質から耐酸、耐屈曲疲労性に優れた物を選び、耐油性の改善を図るには、潤滑油接油面を耐油性素材で被覆すること、被覆材としてはダイヤフラムと良く密着し、繰り返し変形にも耐える物でなければならないことなどから、種々検討の結果、ダイヤフラムの駆動エアー供給側の表面に、例えば、フッ素系グリースを塗布することにより耐油性の皮膜が形成されることを見いだし、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明のシリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプは、出発コア母材の表面に、火炎反応で生成したシリカ粉（ガラス微粒子）を堆積させて光ファイバ用母材を合成する際、出発コア母材上に堆積されずに排ガスとともに系外に排出されるシリカ粉を分離・除去する排ガス処理設備に取り付けられるポンプであって、ダイヤフラムの少なくとも駆動エアー供給側の表面に耐油性の皮膜を形成したことを要旨とするものである。この耐油性の皮膜には、例えば、ダイヤフラム表面へのフッ素系グリースの塗布が挙げられる。
また、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、上記シリカ粉移送用ダイヤフラム型ポンプを用いて、光ファイバ用母材の製造装置に付設された排ガス処理設備で捕集されたシリカ粉を、連続的に移送することにある。
【０００８】
ダイヤフラム型ポンプのダイヤフラムの潤滑油が接する接油面に、耐油性のあるフッ素系グリースを塗布することで、ダイヤフラムが潤滑油により膨潤して劣化、破損し、未付着シリカ粉の移送ができなくなり、設備が不慮に停止するということがなくなった。
火炎反応で生成したシリカ粉を堆積させて光ファイバ用母材を合成する方法は、一工程が長時間を要するため安定的な排ガス処理が不可欠であり、これらの問題の解決により安定した光学特性の光ファイバ用母材を合成することが可能となった。
【０００９】
【発明の実施の形態】
さらに、本発明の実施の態様について、以下の実施例、比較例に基づき詳細に説明する。
【００１０】
【実施例】
（実施例１）
図１，２は、光ファイバ用母材の製造装置に付設されたシリカ粉の移送に好適な本発明のダイヤフラム型ポンプの一実施例を示したものである。図１はダイヤフラム型ポンプの横断面図、図２はダイヤフラムを示す部分断面図である。図中１はダイヤフラム、２はダイヤフラム矯正シャフト、３は給油口、４はシリカ粉吸い込み口、５は入り口弁、６はシリカ粉吐出口、７は出口弁、８は駆動エアー入り口、９は駆動エアー出口、１０は貯粉室、１１はフッ素系グリース塗布面である。
【００１１】
上記構造を有するダイヤフラム型ポンプを採用し、このネオプレンゴムからなるダイヤフラムの潤滑油接油面（駆動エアー側）に、フッ素系グリース（信越化学製：ＳＴＡＹＦＬＯＮ Ｇ８０１）を０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さに塗布した。このダイヤフラム型ポンプを、ＯＶＤ法による光ファイバ用母材の製造の際、排ガス処理設備で捕集されたシリカ粉の移送に使用した。
【００１２】
嵩密度５０〜１００ｇ／ｄｍ3のシリカ粉に更に空気を混入し、二次凝集を防止しながらおよそ１２ｋｇ／ｈの速度で移送した。ダイヤフラムの駆動は約２回／秒（吸入・吐出の往復運動を１回として）（７，２００回／ｈ）の摺動に対し、補給した潤滑油（タービン油）はおよそ０．１２ｃｍ3／ｈであった。このような条件で１ヶ月が経過したが、ポンプの作動もまったく問題なく安定的に運転されていた。更に２ヶ月が経過したが当初懸念されたトラブルは全くなく、排ガス処理設備も順調に稼動でき、この間に製造された光ファイバ用母材の光学特性も安定していた。
【００１３】
ダイヤフラムの作動が１，５００万回を越えた時点で、劣化状況を確認するために運転を停止しポンプを分解したところ、駆動エアー出口より排出されなかった潤滑油が数ｃｍ3溜まりダイヤフラムの表面にも付着していたが、ネオプレンゴムの劣化は極く僅かであった。ダイヤフラム面に設けたフッ素系グリースの皮膜も原形をとどめ、潤滑油を阻止する効果は十分に確認できた。
この間、排ガス処理設備が安定して運転できたことで、光ファイバ用母材の製造設備も順調に稼動され、極めて良好な光ファイバ用母材を得ることが出来た。
【００１４】
（比較例１）
潤滑油接油面にフッ素系グリースを塗布しなかったネオプレンゴムからなるダイヤフラムを備えたダイヤフラム型ポンプを、捕集されたシリカ粉の移送に用いたことを除いて、実施例１と同様にして光ファイバ用母材を製造した。
嵩密度５０〜１００ｇ／ｄｍ3のシリカ粉に更に空気を混入し、二次凝集を防止しながらおよそ１２ｋｇ／ｈの速度で移送した。ダイヤフラムの駆動は約２回／秒（７，２００回／ｈ）の摺動に対し、補給した潤滑油（タービン油）はおよそ０．１２ｃｍ3／ｈであった。
【００１５】
このような条件で１ヶ月が経過したが、ポンプの作動もまったく問題なく安定的に運転されていた。しかし１．５ヶ月を過ぎる頃から、シリカ粉の移送量が変動するようになった。ダイヤフラムの作動が７５０万回に達した時点で、ポンプを分解して劣化状況を確認したところ、駆動エアー出口より排出されなかった潤滑油が数ｃｍ3溜まっており、ダイヤフラム表面にはオイルが付着し、ネオプレンゴムの膨潤による劣化が認められ、駆動用エアーが漏洩したと思われる痕跡が残っていた。
【００１６】
（比較例２）
実施例１と同様なダイヤフラム型ポンプに、材質がフッ素系ゴムのダイヤフラムの成型品を取り付けた。
ＯＶＤ法で光ファイバ用母材を製造する工程に付設された排ガス処理設備で、粉体を分離移送するポンプとして上記ダイヤフラム型ポンプを設置し運転を行った。
嵩密度５０〜１００ｇ／ｄｍ3のシリカ粉に更に空気を混入し、二次凝集を防止しながらおよそ１２ｋｇ／ｈの速度で移送した。ダイヤフラムの駆動は約２回／秒（７，２００回／ｈ）の摺動に対し、補給した潤滑油（タービン油）はおよそ０．１２ｃｍ3／ｈであった。
【００１７】
このような条件で１ヶ月が経過したが、ポンプの作動もまったく問題なく安定的に運転されていた。しかし２ヶ月になろうとする頃から、シリカ粉の移送量が変動するようになった。ダイヤフラムの作動が１，０００万回に達した時点で、ポンプを分解して劣化状況を確認したところ、駆動エアー出口より排出されなかった潤滑油が数ｃｍ3溜まっていた。オイルが付着したダイヤフラム表面には膨潤による劣化等はまったく見られなかったが、往復運動による屈曲疲労跡（亀裂）がダイヤフラムの円周に沿って現れ、駆動用エアーが漏洩したと思われる痕跡が残っていた。またフッ素系ゴムの成型品は高価なためコスト的にも極めて不利であることが判った。
上記実施例、比較例で得られたダイヤフラムの劣化の状況を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0004185223.tif 000002
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ダイヤフラム型ポンプに、潤滑油接油面にフッ素系グリースを０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さに塗布したダイヤフラムを取り付け、このダイヤフラム型ポンプを用いて排ガス処理設備で捕集されるシリカ粉を移送し、ＯＶＤ法で光ファイバ用母材を製造したところ、長期間安定して稼動することができ、安定した光学特性を有する光ファイバ用母材を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ダイヤフラム型ポンプの横断面図。
【図２】  ダイヤフラム部分断面図。
【符号の説明】
１．ダイヤフラム
２．ダイヤフラム矯正シャフト
３．給油口
４．シリカ粉吸い込み口
５．入り口弁
６．シリカ粉吐出口
７．出口弁
８．駆動エアー入り口
９．駆動エアー出口
１０．貯粉室
１１．フッ素系グリース塗布面
【図１】
0004185223.tif 000003
【図２】
0004185223.tif 000004