KR100703632B1 - 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐 및 석영 유리제유체 송급용 다구멍 버너 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유량제어를 고정밀도로 행할 수 있고, 피가공물과의 접촉 등에 의해 선단부분, 즉 노즐이 파손되는 것과 같은 경우에도 그 노즐만을 교환하면 되어 고가인 석영 유리제 버너 전체를 교환할 필요가 없으며, 또한 금속제 버너에 적용하면 내열성이나 내오염성을 누릴 수 있도록 한 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐 및 그 노즐을 구비한 열가공용 버너 및 불에 태우는 가공 등에 적합하게 이용할 수 있는 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드 및 그 다구멍 버너 헤드를 구비한 석영 유리제 열가공용 버너를 제공한다. 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐은, 석영 유리재에 의해 형성된 노즐 본체부와 상기 노즐 본체부의 기단부에 설치된 장착부를 가지고, 상기 노즐 본체부의 내부에 유체 송급통로가 삭성되며, 또한 상기 장착부를 개재하여 열가공용 버너 본체의 선단부에 착탈이 자유롭게 장착가능하도록 했다.

Description

석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐 및 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드{QUARTZ GLASS SINGLE HOLE NOZZLE AND QUARTZ GLASS MULTI-HOLE BURNER HEAD FOR FEEDING FLUID}

본 발명은, 유체(流體) 송급통로가 삭성(削成)되어 이루어지고, 기체, 액체, 분체(粉體) 등의 유체를 정량적으로 송급가능한 신규한 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐 및 그 단구멍 노즐을 구비한 열가공용 버너 및 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드 및 그 다구멍 버너 헤드를 구비한 석영 유리제 열가공용 버너에 관한 것이다.

종래, 선단부(先端部)나 유통(流通) 통로부분에 있어서, 연소에 동반하여 발생하는 고온에 대한 내구성이나, 기상반응 등의 화학반응에 동반되는 오염, 열화(劣化)에 대한 내구성을 확보하기 위해, 특히 열가공용의 연소 버너에 있어서는, 석영 유리를 소재로 하여 제조된 버너가 알려져 있다. 석영 유리로 이루어진 버너에 있어서는, 그러나, 유통통로를 설치하기 위해서는, 석영 유리관을 출발소재로 하여, 숙련된 가공직인이 수가공으로 장시간에 걸쳐 제조하지 않으면 안되었다. 특히, 다수의 유통통로를 가지는 버너에 있어서는, 가공직인이 다수의 석영 유리관을 출발소재로 하여, 하나하나 정성껏 가공제작한 후에 그 다수의 석영 유리관을 교묘 히 다발화하여, 정밀도 좋게 일체화시켜 석영 유리제 버너로서 제작하고 있었다.

그러나, 수가공에 의한 것이었기 때문에, 제품 로트간의 치수정밀도의 편차는 피할 수 없고, 그 때문에 버너의 로트마다 버너를 사용하는 작업자의 감으로 열가공하기 위한 설정이나 조정을 행하지 않으면 안되었다.

그래서, 예를 들면 일본국 특개 2000-104908호 공보에서 개시된 바와 같은 드릴을 이용한 천설(穿設)방법으로 기계적으로, 석영 유리 로드재로부터 일체(一體)가공으로 버너 헤드를 제조하는 방법이 제안되어 있다.

본 발명자들은, 상기 제조방법의 계속적인 용도전개를 검토하여 오던 중, 종래 스테인레스나 철, 놋쇠, 구리 등의 금속제가 주류였던 단구멍식의 버너 노즐과 스트레이트 타입의 다수구멍식 버너에 이를 응용하기 위해 예의검토를 거듭한 결과, 본 발명을 이루기에 이르렀다.

즉, 국소적으로 열가공하는 경우에 특히 사용되는 단구멍식 버너에 있어서는, 종래 금속으로 이루어진 버너에서는, 작업자에게 있어서는 매우 예민한 작업성이 부족한 점이 있었던 것에 문제가 있고, 무엇보다도 장시간 연속하여 열가공을 행한 경우에는, 금속버너에서는 피가공물로부터 반사되어 오는 반사열 등 때문에 버너 선단부품이 과도하게 가열되기 때문에, 선단부분 등으로부터 금속 단체(單體)의 비말(飛沫)이나, 금속이온이 피가공물에 부착하지 않고 마이그레이션되어 버리는 현상을 피할 수 없었다.

또한, 열가공하지 않는 경우라도, 부식성·반응성이 큰 액체, 예를 들면 염산 등의 강산류, 화성소다 등의 강알칼리류를 노즐에 통과시키는 경우나, 사염화규 소 등의 반응성이 높은 기체를 노즐에 통과시키는 경우에는, 금속 그 자체를 침식하는 안 좋은 경우를 피할 수 없었다.

이에 대해서는, 유리 석영제의 단구멍식 버너가 이미 특정분야에서 사용되고 있으나, 본 발명과 같이 우선 고순도 합성 석영 유리 로드에 직접, 정밀하게 가공지름을 설정하여 드릴링가공하여 제조된 것은 아니기 때문에, 유량제어가 반드시 고정밀도로 가능하다고는 할 수 없고, 버너를 사용하는 작업자의 감에 의한 여러가지 조정작업 등을 필요로 하고 있었다. 특히, 최근에는 로보트를 이용한 열가공도 시도되어 오고 있고, 이 경우, 정위치(定位置)에 버너를 설정하고, 그 외의 조작조건을 설정하여 가공을 행하는 것과 같은 경우에는, 버너 자체의 제품으로서의 성능면에서의 균일성이나 재현성이 엄격히 요구되나, 이것에 완전히 대응하는 것이 요구되고 있었다.

또한, 피가공물과의 접촉에 의해 선단부분이 파손되는 경우에는, 고가인 석영 유리제 버너를 전체로 교환하지 않으면 안 되고, 여러가지 면에서 해결책이 기다리고 있었다. 미세가공분야에서는, 예를 들면, 의료용의 주사기 약제 유리 앰플을 봉하는 때 등에, 특히 노즐의 지름이 소경(小徑)이 되어, 근소한 치수 오차가 유체의 송급량의 차이를 가져와서, 정량적으로 정확한 규격사양이 요구되고 있었다. 통상의 미세용접 가공분야에서도 마찬가지로 정밀한 사양이 요구되고 있었다.

또한, 상기한 일본국 특개 2000-104908호 공보에 있어서는, 유리의 수속성(收束性)을 필수로 하는 구성이었기 때문에, 예를 들면 불에 태우는 가공을 하는 경우에 사용되고 있는, 비수속성의 다수구멍식 버너(각 송급통로가 평행이 되어 있는 버너)의 제조도 요청되고 있었으나, 이에 대해서는 천삭(穿削) 드릴링의 정확한 직진성을 확보하면서 제조하는 것이 이제까지는 곤란했기 때문에, 이러한 다수구멍식 버너의 제조에는 곤란이 동반된다는 문제점이 있었다.

본 발명자들은, 상기 제조방법의 계속적인 용도전개를 검토하여 오던 중, 종래 스테인레스나 구리 등의 금속제가 주류였던 단구멍식의 버너 헤드와 스트레이트 타입의 다수구멍식 버너에 이를 응용하는 것을 발견하고, 본 발명을 이루기에 이르렀다.

본 발명은, 유량(流量)제어를 고정밀도로 행할 수 있고, 피가공물과의 접촉 등에 의해 선단부분, 즉 노즐이 파손되는 것과 같은 경우에도 그 노즐만을 교환하면 되어 고가인 석영 유리제의 버너 전체를 교환할 필요가 없으며, 또한 금속제 버너에 적용하면 내열성이나 내오염성과 같은 석영 유리가 갖는 유용성을 누릴 수 있도록 한 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐 및 그 노즐을 구비한 열가공용 버너 및 불에 태우는 가공 등에 적합하게 이용할 수 있는 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드 및 그 다구멍 버너 헤드를 구비한 석영 유리제 열가공용 버너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐은, 석영 유리재에 의해 형성된 노즐 본체부와 상기 노즐 본체부의 기단부에 설치된 장착부를 가지고, 상기 노즐 본체부의 내부에 유체 송급통로가 삭성(削成)되고, 또한 상기 장착부를 개재하여 열가공용 버너 본체의 선단에 착탈이 자유롭게 장착가능한 것을 특징으로 한 다.

또한, 삭성가공하여 석영 유리에 가공 삐뚤어짐이 생겨 이것을 제거할 필요가 있는 경우에는, 노즐 전체의 삐뚤어짐을 아닐(anneal)에 의해 제거해도 좋다. 불순물의 혼입가능성의 관점에서는, 이 석영 유리재로서는 합성 석영 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐의 단부를 열가공용 버너 본체의 선단에 착탈이 자유롭게 장착가능하게 하면, 노즐만이 파손된 것과 같은 경우나 오염되어 버린 경우에 간단히 교환할 수 있다는 잇점이 있다. 또한, 이 단구멍 노즐의 선단장착부에 웅형(雄型) 또는 자형(雌型)의 나사가공을 실시한 형상으로 하면, 착탈조작이 용이해진다.

본 발명의 석영 유리제 열가공용 버너는, 버너 본체부와 상기 버너 본체부의 선단부에 설치된 버너 헤드부를 가지고, 상기한 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 상기 버너 헤드부에 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 금속제 또는 세라믹스제 열가공용 버너는, 버너 본체부와 상기 버너 본체부의 선단부에 설치된 버너 헤드부를 가지고, 상기한 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 상기 버너 헤드부에 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 열가공용 버너는, 버너 본체부와 상기 버너 본체부의 선단부에 설치된 버너 헤드부를 가지고, 노즐 본체부의 내부에 유체 송급통로를 천설(穿設)한 단구멍 노즐을 상기 버너 헤드부의 선단부에 일체적으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이들 열가공용 버너에 있어서는, 필요에 따라서 버너 헤드부를 굴곡시키는 형상으로 해도 좋다. 본 발명의 핸드 버너는, 본 발명의 석영 유리제 열 가공용 버너, 금속제 또는 세라믹스제 열가공용 버너 또는 열가공용 버너로서, 작업자가 손으로 조작할 수 있도록 한 것이다. 본체 전부를 석영 유리제로 한 경우는, 스테인레스제 버너 중량의 약 1/5의 중량이 되고, 전체의 경량성에 의해 정밀한 조작성이 확보되도록 된다.

본 발명의 핸드 버너에 의하면, 긴자루부분의 파손을 방지하기 위해 필요에 따라 수축성, 가소성의 실리콘·고무나 다른 합성수지 필름을 버너 본체부분에 장착, 피복해도 좋다.

본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드는, 석영 유리재를 절천(切穿)가공하여 제조된 것을 특징으로 한다. 이 다구멍 버너 헤드에 있어서는, 유체가 비수속성의 상태로 유출(流出)될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드의 구성을 더욱 구체적으로 설명하면, 외통(外筒)과, 상기 외통의 내부에 소정 간격을 두고 설치되고, 또한 내부를 유체 송급통로로 한 내통(內筒)과, 상기 내통의 내부에 소정 간격을 두고 설치되고, 또한 내부를 유체 송급통로로 한 중심통(中心筒)을 가지고, 상기 내통과 중심통의 선단부에는 다수의 관통공(貫通孔)을 천설한 노즐부를 일체적으로 설치하고, 상기 노즐부의 선단부 전방에 소정 간격을 두고 위치하는 상기 외통의 선단부에는 다수의 유체 통로 출구를 천설한 화구부(火口部)를 설치하고, 상기 각 유체 송급통로, 관통공 및 유체 통로 출구가 서로 평행하게 위치하며, 유체의 배출시에 유체의 흐름이 수속(收束)되지 않고, 유체가 비수속성의 상태로 유출되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 석영 유리제 열가공용 버너는, 버너 본체부와 상기 버너 본체부의 선단부에 설치된 버너 헤드부를 가지고, 상기한 본 발명의 다구멍 버너 헤드를 버너 헤드부로서 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 국소적으로 열가공하는 경우에 특히 사용되는 단구멍식 버너에 있어서는, 상기 제조방법을 석영 로드재의 단면 원의 중심부분에 정밀도 좋게 드릴링가공하여, 동심원 모양으로 일정의 지름으로 유통통로를 천설하여 형성시킴으로써, 유통통로를 통과하는 유체의 유량 컨트롤을 정확히 제어할 수 있도록 되었다. 또한, 본 발명의 노즐의 단부를 웅형 또는 자형으로 비틀어박기식으로 가공하는 것 등에 의해, 금속제의 버너의 선단부에 간단히 장착할 수 있도록 함으로써, 특히 장시간의 열가공을 행한 경우에 노즐 선단부로부터 금속 불순물 등이 비산하여, 피가공물에 부착, 오염시켜 버리는 등의 종래품의 단점을 한꺼번에 해결하는 것이 가능해졌다. 착탈가능하기 때문에, 금속이나 세라믹스 등 이종의 재질로 이루어진 버너라도, 간단히 단구멍식 석영 유리제 노즐이 가지는 소재상의 잇점, 즉, 고내열성이나 내오염성을 누릴 수 있다.

도 1은, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 나타내는 도면으로, (a)는 단면설명도 및 (b)는 정면도이다.

도 2는, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐과 상기 단구멍 노즐이 장착되는 석영 유리제 열가공용 버너 본체를 나타내는 분해 단면설명도이다.

도 3은, 도 2의 상태에서 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 석영 유리 제 열가공용 버너 본체에 장착한 상태를 나타내는 단면설명도이다.

도 4는, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너를 나타내는 도면으로, (a)는 단면설명도, (b)는 정면도 및 (c)는 배면도이다.

이하에, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 근거하여 설명하나, 본 발명의 기술사상으로부터 일탈하지 않는 한, 도시예 이외에도 여러가지 변형예를 채용가능한 것은 말할 것도 없다.

도 1은, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 나타내는 도면이다. 도 2는, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐과 상기 단구멍 노즐이 장착되는 석영 유리제 열가공용 버너 본체(핸드 버너)를 나타내는 분해 단면설명도이다. 도 3은, 도 2의 상태에서 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 석영 유리제 열가공용 버너 본체에 장착한 상태(핸드 버너로 한 상태)를 나타내는 단면설명도이다. 이와 같이 핸드 버너의 상태로 하면, 같은 형상의 종래형의 스테인레스제 버너에 비해 1/4∼1/5의 중량이 된다. 도 4는 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너를 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 10은 본 발명에 관한 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐이다. 상기 단구멍 노즐(10)은, 선단방향을 향해 약간 앞이 가는 모양으로 형성된 노즐 본체부(10a)와 상기 노즐 본체부(10a)의 기단부(基端部)에 설치된 장착부가 되는 지름이 큰 단부(段部)(10b)로 구성되어 있다. 이 노즐 본체부(10a)의 형상으로서는, 도시예 이외에 곧은 몸통 모양이나 필요에 따라 여러가지 형상으로 해도 좋은 것은 말할 것도 없다. 12는 가스 등(기체, 액체, 분체 등)의 유체를 송급하는 유체 송급통로이고, 상기 노즐 본체부(10a)의 내부에 천설(穿設)되며, 그 선단은 유체 배출구(12a)로 되어 있다. 상기 단부(10b)의 내부에는 자형 나사부(14)가 형성되어 있다. 또한, 단부(10b)로서는 노즐 본체부(10a)보다도 지름이 큰 형상을 도시했으나, 노즐 본체부(10a)와 동일한 지름이어도 좋고, 경우에 따라서는 지름이 작은 것이어도 좋다. 이것은, 송급의 태양에 따라 필요에 따라 설계될 수 있다.

도시예에서는, 자형 나사부(14)를 형성한 예를 나타냈으나, 후술하는 바와 같이, 이 자형 나사부(14)는 단구멍 노즐(10)을 버너 본체의 선단부에 착탈이 자유롭게 나착(螺着)가능하게 하기 위해 사용되는 것으로, 단부(10b)의 외주(外周)에 나사부를 형성하고, 웅형 나사부로 할 수도 있다.

도 2에 있어서, 20은 본 발명에 관한 석영 유리제 열가공용 버너이다. 상기 버너(20)는 버너 본체부(20a)와 상기 버너 본체부(20a)의 선단부에 설치된 버너 헤드부(20b)를 가지고 있다. 22는 가스 등의 유체를 송급하는 유체 송급통로서, 상기 버너(20)의 내부에 천설되어 있다. 또한, 상기 버너 헤드부(20b)의 선단부를 굴곡시킨 형성으로 하는 것에 의해 그 조작상의 편리성을 향상시킬 수 있다.

25는 상기 버너 헤드부(20b)의 선단에 돌설(突設)된 장치부이고, 그 외주부에는 웅형 나사부(25a)가 형성되어 있다. 26a, 26b는 버너 본체부(20a)의 기단부에 연설(連設)된 유체 도입관이다. 상기 유체 도입관(26a, 26b)은, 그 선단의 유체 도입구(27a, 27b)로부터 도입되는 가스 등의 유체를 유체 공급로(22)에 도입하는 작용을 행한다. 또한, 버너(20)의 타입으로서는 핸드 버너 형식이어도 좋고, 특별한 한정은 없다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 장치부(25)의 웅형 나사부(25a)에 단구멍 노즐(10)의 자형 나사부(14)를 나착시킴으로써, 상기 버너 헤드부(20b)의 선단에 단구멍 노즐(10)이 장착된다. 이 단구멍 노즐(10)은 장치부(25)에 착탈이 자유롭게 나착되어 있기 때문에, 단구멍 노즐(10)이 파손된 경우 등에는 간단히 떼어내어 신품으로 교환할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 노즐부분이 파손된 것만으로 고가인 버너 전체를 교환하는 것과 같은 비경제적인 것은 회피하는 것이 가능해졌다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 단구멍 노즐(10)의 자형 나사부(14)를 웅형 나사부로 한 경우에는, 그것에 대응하여 장치부(25)의 웅형 나사부(25a)를 자형 나사부로 하면 되는 것은 물론이다.

본 발명의 단구멍 노즐(10) 및 버너(20)에 있어서의 유체 송급통로(12, 22)는 천설된 것이라는 것이 본 발명의 특징의 하나이다. 특히, 석영 유리재료로서, 고순도 합성 석영 유리 로드를 이용하고, 직접, 정밀하게 가공지름을 설정하여, 드릴링가공에 의해 동심원 모양으로 유체 송급통로(12, 22)를 천설하여 형성시킴으로써, 유체 송급통로(12, 22)를 통과한 유체의 유량 컨트롤을 정확히 제어하는 것이 가능해졌다.

또한, 도 2 및 도 3의 예에서는, 석영 유리제 버너(20)의 선단에 본 발명의 석영 유리제 단구멍 노즐(10)을 장착한 예를 나타냈으나, 버너로서는 석영 유리제 이외의 재료를 이용했다. 예를 들면, 금속 버너를 대상으로 하는 것도 가능하다. 즉, 도 2 및 도 3에 나타낸 석영 유리제 버너(20)와 동일한 형상의 금속 버너(도시 는 생략)의 선단 장치부에 본 발명의 석영 유리제 단구멍 노즐(10)을 착탈이 자유롭게 장착하는 구성을 채용할 수도 있다. 종래의 금속 버너를 이용하여, 특히 장시간의 열가공을 행한 경우에 노즐 선단부로부터 금속 불순물 등이 비산하여, 피가공물에 부착, 오염시켜 버리는 문제점이, 본 발명의 석영 유리제 단구멍 노즐의 사용에 의해 일거에 해결된다는 잇점이 있다. 즉, 본 발명의 석영 유리제 단구멍 노즐(10)은 착탈이 자유로운 구조로 한 것으로, 금속 등의 석영 유리와는 다른 재료를 이용한 버너여도, 석영 유리제 단구멍 노즐이 가지는 소재상의 잇점, 즉 고내열성이나 내오염성을 누리는 것이 가능해진다.

상기한 설명에서는, 석영 유리제 단구멍 노즐(10)을 별체(別體)로 하여 제작하고, 그것을 버너(20)에 착탈이 자유롭게 장착하는 예를 나타냈으나, 상술한 단구멍 노즐(10)과 동일한 구조의 노즐부분을 석영 유리제 열가공용 버너(20)의 선단부에 일체적으로 드릴링가공에 의해 정밀하게 절천(切穿)가공에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우에도, 유체통로를 통과한 액체의 유량 컨트롤을 미리 정확히 제어할 수 있다는 잇점이 있다.

다음으로, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드에 대해 도 4에 근거하여 설명한다. 도 4에 있어서, 30은 본 발명에 관한 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드이다. 상기 버너 헤드(30)는 외통(32), 상기 외통(32)의 내부에 소정 간격을 두고 설치된 내통(34) 및 상기 내통(34)의 내부에 소정 간격을 두고 설치된 중심통(36)을 가지고 있다. 상기 내통(34)의 기단부에는 기단을 가스 등의 유체 도입구(34a)로 한 유체 도입관(34b)이 장치되고, 유체 도입구(34a)로부 터 상기 내통(34)의 내부의 유체 송급통로(35)에 유체를 도입할 수 있도록 되어 있다. 상기 중심통(36)의 기단부는 바깥방향으로 연출(延出)되어 있고, 그 기단은 유체 도입구(36a)로 되어 있다. 상기 유체 도입부(36a)로부터 상기 중심통(36)의 내부의 유체 송급통로(37)에 유체를 도입할 수 있도록 되어 있다.

상기 내통(34) 및 중심통(36)의 선단부에는 다수의 관통공(38)을 천설한 노즐부(40)가 일체적으로 설치되어 있다. 또한, 상기 노즐부(40)의 선단부 전방에 소정 간격을 두고 위치하는 상기 외통(32)의 선단부에는 다수의 유체 통로 출구(42)를 천설한 화구부(44)가 설치되어 있다.

본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드(30)의 특징은, 각 유체 송급통로(35, 37), 각 관통공(38) 및 각 유체 통로 출구(42)는 서로 평행하게 천설되어 있고, 가스 등의 유체의 배출시에 유체의 흐름이 수속되지 않고, 유체가 비수속성의 상태로 유출되도록 한 점에 있다. 이와 같은, 소위 스트레이트 타입의 것은 불에 태우는 가공 등의 때에 필요시되나, 종래의 기술에서는 천삭(穿削) 드릴링의 정확한 직진성의 확보가 곤란하여 제조되는 일은 거의 없었다. 본 발명자들은 정밀한 드릴링 공구의 개발을 행함과 동시에, 이 드릴링 공구에 의해 정밀한 드릴링가공을 가능하게 하고, 상기한 다구멍 버너 헤드(30)의 제조가 가능해졌다. 이 다구멍 버너 헤드(30)를 상술한 석영 유리제 버너(20)나 금속 버너, 세라믹스 버너의 선단 장치부에 착탈이 자유롭게 장착하는 것에 의해, 다구멍 버너 헤드(30)를 구비한 열가공용 버너로서 이용하는 것이 가능하다.

실시예

이하에 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 우선, 본 발명의 단구멍 노즐을 이용한 실시예 1과 종래 기술의 금속(놋쇠) 노즐을 사용한 비교예 1을 나타낸다.

(실시예 1 및 비교예 1)

피가공재로서, 두께 15mmφ의 용융 천연 석영 로드에 대해, 표 1과 같은 조건에서 합성 석영 유리로 이루어진 본 발명의 단구멍 노즐과 종래의 놋쇠제의 단구멍 노즐을 사용해 보았다.

		유체 유속량	노즐 선단과 피가공재와의 거리	결과
실시예 1	합성 석영 유리제 단구멍 노즐(3mmφ)	산소 20L/min 수소 50L/min	≒ 20mm	피가공재의표면에 부착물은 전혀 발생하지 않았다.
비교예 1	놋쇠제 단구멍 노즐 (3mmφ)	산소 20L/min 수소 50L/min	≒20mm	약 10분후 피가공재의 표면에 금속부착물(스포트 모양)이 발생했다.

(실시예 2)

본 발명의 합성 석영 유리의 단구멍 노즐의 선단에, 직방체 형상의 석영 유리제 뚜껑을 장치하여, 단일의 슬릿 구멍(싱글 슬릿)으로부터 산소-수소의 연소반응에 의한 화염(토치)을 일으키고, 일정의 위치(X, Y, Z)에 싱글슬릿을 정치(定置)시키고, 착화 테스트의 데이터를 얻은 것이다. 산소-수소 혼합기의 유량(F), 싱글 슬릿의 단면사이즈(S), 슬릿으로부터 측정용의 열전대까지의 거리(D)를 변화시키고, 온도(T℃)를 측정함으로써 온도분포, 화염의 안정성을 보았다. 이것에 의하면, 본 발명 노즐의 화염의 온도분포 편차는 적고, 양호한 결과를 나타냈다. 또한, 산소-수고의 유량비는 2:5로 했다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 단구멍 노즐을 석영 유리제 열가공용 버너에 적용한 경우, 유량제어를 고정밀도로 행할 수 있고, 피가공물과의 접촉 등에 의해 선단부분(노즐)이 파손된 것과 같은 경우에도, 그 노즐만을 교환하면 되어 고가의 석영 유리제 버너 전체를 교환할 필요가 없으며, 또한 금속제 버너에 적용한 경우, 석영 유리제 유체 송급용 노즐이 가지는 소재상의 잇점, 즉 고내열성이나 내오염성을 누릴 수 있는 효과가 달성된다. 또한, 본 발명의 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드에 의하면, 유체가 비수속성의 상태에서 유출하도록 할 수 있기 때문에, 비수속성의 연소용 가스를 송급하여 열가공에 사용하는 버너로서는, 불에 태우는 가공 등에 적합하게 이용된다.

또한, 송급하여 통과시키는 유체로서는, 열가공용의 용도라면, 연소반응에 사용하는 기체라면 좋고, 신규한 화합물이나 혼합물을 제조할 때에 다종 다양한 액체, 혼합기체, 분체, 증기물질 등을 들 수 있다. 버너 본체의 전부가 석영 유리제라면, 부식성이 강한 액체나 기체를 안심하고 통과시킬 수 있다. 특히 적합하게는, 생성물이나 처리대상물에 여분의 불순물이 혼입되지 않고, 초고순도의 합성반응, 화학반응에 이용할 수 있게 된다. 본체 전부를 석영 유리제로 한 경우는, 스테인레스제 버너 중량의 약 1/5의 중량이 되어, 전체의 경량성에 의해 정밀한 조작성이 확보되게 된다.

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13. 석영 유리재를 절천(切穿)가공하여 제조된 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드에 있어서, 외통(外筒)과, 상기 외통의 내부에 소정 간격을 두고 설치되고 또한 내부를 유체 송급통로로 한 내통(內筒)과, 상기 내통의 내부에 소정 간격을 두고 설치되고 또한 내부를 유체 송급통로로 한 중심통(中心筒)을 포함하고, 상기 내통과 중심통의 선단부에 다수의 관통공(貫通孔)을 천설한 노즐부를 일체적으로 설치하고, 상기 노즐부의 선단부 전방에 소정 간격을 두고 위치하는 상기 외통의 선단부에 다수의 유체 통로 출구를 천설한 화구부(火口部)를 설치하고, 상기에서 공급되는 유체의 흐름이 평행하게 유지되게 하기 위하여 각 유체 송급통로, 관통공 및 유체 통로 출구가 서로 평행하게 위치하고, 그리고 상기 관통공 및 유체 통로 출구가 드릴링 가공으로 형성되어 유체의 배출시에 유체가 비수속성의 상태로 유출되도록 하는 것을 특징으로 하는 석영 유리제 유체 송급용 다구멍 버너 헤드.
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16. 버너 본체부와, 상기 버너 본체부의 선단부에 설치된 버너 헤드부를 가지고, 제 13항의 다구멍 버너 헤드를 상기 버너 헤드부로서 구비하는 것을 특징으로 하는 열가공용 버너.
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