KR100713409B1 - Apparatus for fabricating soot preform - Google Patents

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김윤호
이호진
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Abstract

본 발명에 따른 수트 모재의 제조 장치는 화염 가수분해에 의해 생성된 수트를 상기 수트 모재에 증착하기 위한 적어도 하나 이상의 토치와, 액상의 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 끓는 점 이상으로 가열하여 기화시켜서 파이프를 통해 상기 토치에 제공하기 위한 기화기와, 적정 온도로 가열된 액상 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 이송 가스로 기화시켜서 파이프를 통해서 해당 토치에 제공하기 위한 버블러를 포함한다.The apparatus for producing a soot base material according to the present invention comprises vaporizing at least one torch for depositing the soot produced by flame hydrolysis onto the soot base material and heating the liquid glass raw material or the refractive index controlling material to a boiling point or more. A vaporizer for providing the torch through a pipe and a bubbler for vaporizing the liquid glass raw material or the refractive index controlling material heated to an appropriate temperature to a torch through the pipe for vaporization.

화염 가수 분해, 광섬유 모재, 기상 축 증착 Flame Hydrolysis, Fiber Optic Matrix, Vapor Deposition

Description

수트 모재의 제조 장치{APPARATUS FOR FABRICATING SOOT PREFORM}Apparatus for manufacturing soot base material {APPARATUS FOR FABRICATING SOOT PREFORM}

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수트 모재 제작 장치,1 is a suit base material manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수트 모재 제작 장치.Figure 2 is a soot base material manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 광섬유 모재(optical fiber preform)의 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 화염 가수분해(flame hydrolysis)에 의한 수트 모재(soot preform)의 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for producing an optical fiber preform, and more particularly, to an apparatus for producing a soot preform by flame hydrolysis.

광섬유 모재의 제조 방법은 크게 내부 증착법과 외부 증착법으로 나누어지고, 외부 증착법은 상업적으로 활용 빈도가 높은 외부 기상 증착법(outside vapor phase deposition: OVD)과 기상 축 증착법(vapor phase axial deposition: VAD)으로 나누어진다. The manufacturing method of the optical fiber base material is largely divided into the internal vapor deposition method and the external vapor deposition method, and the external vapor deposition method is divided into the commercially available outside vapor phase deposition (OVD) and vapor phase axial deposition (VAD) methods. Lose.

외부 기상 증착법과 기상 축 증착법은 각각 화염 생성을 위한 다수의 토치(torch)를 이용하고, 화염 가수분해에 의해 생성된 수트를 증착함으로써 수트 모재를 생성하는 방법들이다. 이후, 이러한 수트 모재에 소결(sintering) 공정 등을 수 행하여 광섬유 모재를 얻는다. The external vapor deposition method and the vapor axis deposition method are methods of generating a soot base material by using a plurality of torches for flame generation, respectively, and depositing a soot produced by flame hydrolysis. Thereafter, the soot base material is subjected to a sintering process or the like to obtain an optical fiber base material.

기상 축 증착법은 수직축 상에 정렬된 초기 로드(starting rod)에 다수의 토치를 이용하여 수트를 증착하여 코어(core) 및 클래드(clad)를 수직축 방향으로 성장시킴으로써, 수트 모재를 얻는 방법이다. The vapor phase vapor deposition method is a method of obtaining a soot base material by growing a core and a clad in the vertical axis direction by depositing a soot using a plurality of torches on a starting rod aligned on the vertical axis.

수트 증착 동안에, 토치에는 유리 원료 물질인 SiCl4, 굴절률 제어 물질인 GeCl4, POCl3, CF4 등과, 수소(H) 또는 탄화수소 계열의 연소 물질로 이루어진 연료 가스(fuel gas)와, 상기 연료 가스와의 연소 반응에 의해 화염을 생성하며 산소(O2)로 이루어진 산화 가스(oxidation gas)와, 화학 반응과 화염 온도의 조절을 위한 아르곤(Ar)으로 이루어진 불활성 가스(inert gas)가 제공된다. During soot deposition, the torch includes a fuel gas composed of a glass raw material SiCl 4 , a refractive index controlling material GeCl 4 , POCl 3 , CF4 and the like, hydrogen (H) or a hydrocarbon-based combustion material, and The combustion reaction of produces a flame and is provided with an oxidizing gas composed of oxygen (O 2 ), and an inert gas composed of argon (Ar) for chemical reaction and control of flame temperature.

SiCl4와 같은 유리 원료 물질과, GeCl4와 같은 굴절률 제어 물질들은 액체 상태이므로, 기화시켜서 토치에 제공하기 위한 방법이 요구되며, 이러한 기화 방법들을 예로 들자면 아래와 같다. Since the glass raw material such as SiCl 4 and the refractive index controlling materials such as GeCl 4 are in a liquid state, a method for vaporizing and providing the torch is required, and examples of such vaporization methods are as follows.

첫째, 버블러(bubbler)를 이용하는 방법이 있다. 상기 버블러는 적정 온도로 유지된 상태에서 액상의 원료 물질을 수용하며, 상기 원료 물질 내부에 이송 가스(carrier gas)를 제공하여 기포를 발생시킴으로써, 상기 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 기화시킨다. First, there is a method using a bubbler. The bubbler accommodates a liquid raw material at a state maintained at an appropriate temperature, and vaporizes the glass raw material or the refractive index controlling material by generating a bubble by providing a carrier gas inside the raw material.

둘째, 기화기(vaporizer)를 이용하는 방법이 있다. 상기 기화기는 액상의 원료 물질을 수용하며, 상기 원료 물질을 끓는 점(boiling point) 이상의 온도로 가열함으로써, 상기 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 기화시킨다. Second, there is a method using a vaporizer. The vaporizer contains a liquid raw material and vaporizes the glass raw material or the refractive index controlling material by heating the raw material to a temperature above the boiling point.

셋째, 기화기를 사용해서 기화된 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질에 이송 가스를 제공하는 방법이 있다. 상기 기화기는 액상의 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 수용하며, 상기 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 끓는 점 이상의 온도로 가열해서 기화시키며, 기화된 상기 유리 원료 가스 또는 굴절률 제어 물질에 이송 가스를 제공한다.Third, there is a method of providing a conveying gas to the glass raw material or the refractive index controlling material vaporized using a vaporizer. The vaporizer contains a liquid glass raw material or refractive index controlling material, vaporizes the glass raw material or refractive index controlling material by heating to a temperature above a boiling point, and provides a transfer gas to the vaporized glass raw material or refractive index controlling material. do.

상술한 기화 방법들은, 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질이 기화된 후 이송되는 도중에 액화(condensation)되는 것을 방지하기 위해, 토치와 버블러 또는 기화기에 연결하여 원료 물질의 이송 통로가 되는 파이프(pipe)를 가열 및 단열하여야 한다. The above-described vaporization methods are pipes which are connected to the torch and bubbler or vaporizer and become a transfer passage of the raw material, in order to prevent the glass raw material or the refractive index controlling material from being liquefied during transport after being vaporized. Should be heated and insulated.

상술한 버블러를 이용한 방법은, 토치와 버블러를 연결하여 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 이송 통로가 되는 파이프를 낮은 온도로 유지할 수 있으므로, 관리 비용이 저렴하다는 이점이 있다. The above-described method using the bubbler has the advantage that the management cost is low since the torch and the bubbler can be connected to keep the pipe serving as the transport passage of the glass raw material or the refractive index control material at a low temperature.

그러나 상술한 버블러를 이용한 방법은 상대적으로 생산성이 낮다는 문제점이 있다. 즉, 증착 속도를 높이기 위해 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 공급량을 증가시키면, 이송 가스의 공급량 증가로 인해 화염 온도가 저하되고 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 유속이 증가하여 오히려 증착 속도와 증착 효율이 모두 감소할 수 있다. However, the above-described method using the bubbler has a problem that the productivity is relatively low. That is, when the supply amount of the glass raw material or the refractive index control material is increased to increase the deposition rate, the flame temperature is lowered due to the increase of the supply of the transport gas, and the flow rate of the glass raw material or the refractive index control material is increased, so that the deposition rate and the deposition efficiency are rather increased. All of this can be reduced.

상술한 기화기를 이용한 방법은, 이송 가스를 사용하지 않고, 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 가열 온도를 조절함으로써 용이하게 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 공급량을 증가시킬 수 있으므로, 생산성이 높다는 이점이 있다. The method using the vaporizer described above can increase the supply amount of the glass raw material or the refractive index control material easily by controlling the heating temperature of the glass raw material or the refractive index control material without using the transfer gas, so that the productivity is high. have.

그러나 상술한 기화기를 이용한 방법은 상대적으로 관리 비용이 높다는 문제점이 있다. 즉, 토치와 기화기를 연결하여 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 이송 통로가 되는 파이프를 높은 온도로 유지해야 하므로, 상기 파이프에 설치되는 전열선의 수명이 단축되고, 상기 파이프의 단열이 어려우며 화재 발생의 위험이 높아지게 된다. However, the above-described method using the vaporizer has a relatively high management cost. In other words, by connecting the torch and the carburetor to maintain a high temperature of the pipe which is a transport passage of the glass raw material or the refractive index control material, the life of the heating wire installed in the pipe is shortened, the heat insulation of the pipe is difficult, The risk is high.

상술한 기화기와 이송 가스를 이용한 방법은, 토치의 화염 온도를 감소시키고 유속을 증가시킬 수 있어서, 증착 표면에 온도 강하 및 증착 효율, 증착률의 저하를 유발할 수 있다. 또한, 다중화염 토치에 적용할 경우 내부 화염 중에 생성되는 H2와 토치 끝단에서 반응하게 되어 토치 끝단을 마모시키고 수명을 단축하게 하는 문제가 있다. The above-described method using a vaporizer and a transfer gas can reduce the flame temperature of the torch and increase the flow rate, which can cause a temperature drop on the deposition surface and a decrease in deposition efficiency and deposition rate. In addition, when applied to a multiple flame torch there is a problem that the H2 generated during the internal flame and the torch end reacts to wear the torch end and shorten the life.

따라서, 생산성이 높고, 관리 비용이 저렴한 수트 모재의 제조 장치가 요구된다. Therefore, there is a demand for a soot base material manufacturing apparatus having high productivity and low management cost.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 생산성이 높고, 관리 비용이 저렴한 수트 모재의 제조 장치를 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus for producing a soot base material having high productivity and low management cost.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 수트 모재의 제조 장치는,In order to solve the above problems, the soot base material manufacturing apparatus according to the present invention,

화염 가수분해에 의해 생성된 수트를 상기 수트 모재에 증착하기 위한 적어도 하나 이상의 토치와;At least one torch for depositing the soot produced by flame hydrolysis into the soot base material;

액상의 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 끓는점 이상으로 가열해서 기화시켜서 파이프를 통해 상기 토치에 제공하기 위한 기화기와;A vaporizer for heating and vaporizing a liquid glass raw material or a refractive index controlling material above a boiling point and providing the torch through a pipe;

적정 온도로 가열된 액상 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질을 이송 가스로 기화시켜서 파이프를 통해서 해당 토치에 제공하기 위한 버블러를 포함한다.And a bubbler for vaporizing the liquid glass raw material or the refractive index controlling material heated to an appropriate temperature to a corresponding torch through a pipe.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수트 모재의 제조 장치를 나타내는 도면이다. 상기 제조 장치(100)는 수트 생성을 위한 제1 및 제2 토치(130,140)와, 유리 원료 물질(S1)을 끓는점 이상으로 가열하여 기화시키기 위한 기화기(150)와, 적정 온도로 가열된 액상 굴절류 제어 물질(S2)을 이송 가스(GC)로 기화시켜서 해당 토치(130,140)에 제공하기 위한 버블러(Bubbler, 160)와, 제1 및 제2 파이프(170,180)를 포함한다. 1 is a view showing an apparatus for manufacturing a soot base material according to a first embodiment of the present invention. The manufacturing apparatus 100 includes the first and second torches 130 and 140 for generating the soot, the vaporizer 150 for vaporizing the glass raw material S 1 by heating above the boiling point, and the liquid phase heated to an appropriate temperature. Bubbler (Bubbler) 160 for vaporizing the refractive flow control material (S 2 ) with the transfer gas (G C ) to provide to the torch (130,140), and the first and second pipes (170,180).

상기 수트 모재(120)는 수직축(110) 상에 정렬되어 있으며, 성장 기반을 제공하는 유리 재질의 초기 로드와, 상기 초기 로드의 단부에 수트를 증착함으로써 형성되는 코어(122) 및 클래드(124)를 포함한다. 상기 코어(122)는 상대적으로 높은 굴절률(refractive index)을 가지며, 상기 코어(122)를 둘러싸는 클래드(124)는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는다. 수트 증착의 초기에, 상기 제2 토치(140)를 이용하여 상기 초기 로드의 단부에 수트를 증착하여 볼(ball)을 형성하고, 계속 수트를 증착하여 상기 볼이 기설정된 크기가 되면, 상기 제1 및 제2 토치(130,140)를 이용하여 상기 볼 상에 상기 코어(122) 및 클래드(124)를 동시에 형성한다. 볼을 형성하지 않고 상기 초기 로드의 단부에 직접 코어 및 클래드를 성장시키는 경우에는, 상기 수트 모재(120)의 무게로 인해 상기 초기 로드와 상기 수트 모재(120)가 분리되거나 상기 수트 모재(120)에 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 수트 증착 동안에, 상기 수트 모재(120)는 기설정된 속도로 회전 및 상향 이동한다. 상기 수트 모재(120)를 상기 수직축(110)을 중심으로 회전시킴으로써, 상기 수트 모재(120)가 회전 대칭성을 갖도록 한다. 또한, 상기 수트 모재(120)를 상기 수직축(110)을 따라 상향 이동시킴으로써, 상기 수트 모재(120)가 상기 수직축(110)을 따라 연속적으로 하향 성장되도록 한다. 이하, 상기 수직축(110)을 기준으로 하여 상기 수트 모재(120)의 성장 방향을 하향이라고 하고, 그 역방향을 상향이라고 한다. The soot base material 120 is aligned on the vertical axis 110 and has an initial rod of glass material that provides a growth base and a core 122 and clad 124 formed by depositing a soot at the end of the initial rod. It includes. The core 122 has a relatively high refractive index, and the clad 124 surrounding the core 122 has a relatively low refractive index. In the initial stage of soot deposition, the second torch 140 is used to deposit a soot at the end of the initial rod to form a ball, and the soot is continuously deposited so that the ball reaches a predetermined size. The core 122 and the clad 124 are simultaneously formed on the ball using the first and second torches 130 and 140. When the core and the clad are grown directly on the end of the initial rod without forming a ball, the initial rod and the soot base material 120 are separated due to the weight of the soot base material 120 or the soot base material 120 Cracking may occur. During soot deposition, the soot base material 120 rotates and moves upward at a predetermined speed. By rotating the soot base material 120 about the vertical axis 110, the soot base material 120 has a rotational symmetry. In addition, the soot base material 120 is moved upward along the vertical axis 110 so that the soot base material 120 is continuously downwardly grown along the vertical axis 110. Hereinafter, the growth direction of the soot base material 120 is referred to as a downward direction based on the vertical axis 110 and the reverse direction is referred to as an upward direction.

상기 제1 토치(130)는 그 중심축이 상기 수직축(110)에 대해 예각으로 경사져 있으며, 상기 수트 모재(120)의 끝단을 향해 화염을 분사함으로써, 상기 수트 모재(120)의 끝단으로부터 상기 코어(122)를 하향 성장시킨다. 상기 제1 토치(130)에는 상기 기화기(150)에서 기화된 유리 원료 물질인 SiCl4 (S1) 및 상기 버블러 (160)에서 이송 가스(GC)에 의해 기화된 굴절률 제어 물질인 GeCl4 (S2)와, 수소로 이루어진 연료 가스(GF)와, 아르곤으로 이루어진 불활성 가스(GI)와, 산소로 이루어진 산화 가스(GO)가 제공된다. The core of the first torch 130 is inclined at an acute angle with respect to the vertical axis 110, by spraying the flame toward the end of the soot base material 120, the core from the end of the soot base material 120 (122) is grown downward. Wherein the first torch 130, a glass raw material vaporized in the vaporizer (150), SiCl 4 (S 1) and the bubbler (160) GeCl of a refractive index-controlling material vaporized by carrier gas (G C) at 4 (S 2 ), fuel gas G F made of hydrogen, inert gas G I made of argon, and oxidizing gas G O made of oxygen are provided.

선택적으로, 상기 굴절률 제어 물질로서 Fluorine 가스, POCl3 및 BCl3 중의 하나를 사용할 수 있다. Alternatively, one of Fluorine gas, POCl 3 and BCl 3 may be used as the refractive index controlling material.

상기 제2 토치(140)는 상기 제1 토치(130)로부터 상향으로 이격되고, 그 중심축이 상기 수직축(110)에 대해 예각으로 경사져 있다. 상기 제2 토치(140)는 상기 코어(122)의 외주면을 향해 화염을 분사함으로써, 상기 코어(122)의 외주면 상에 클래드(124)를 성장시킨다. 상기 제2 토치(130)에는 상기 기화기(150)에서 기화된 SiCl4로 이루어진 원료 물질(S1)과, 수소로 이루어진 연료 가스(GF)와, 아르곤으로 이루어진 불활성 가스(GI)와, 산소로 이루어진 산화 가스(GO)가 제공되며, 선택적으로 굴절률 제어 목적으로 프레온(Freon) 가스가 제공된다. 상기 제2 토치(140)로부터 분사된 화염 내에서 원료 물질(S1)이 가수 분해됨에 따라 수트가 생성되며, 생성된 수트는 상기 수트 모재(120)에 증착된다. The second torch 140 is spaced upwardly from the first torch 130, and a central axis thereof is inclined at an acute angle with respect to the vertical axis 110. The second torch 140 sprays the flame toward the outer circumferential surface of the core 122, thereby growing the clad 124 on the outer circumferential surface of the core 122. The second torch 130 includes a raw material S 1 made of SiCl 4 vaporized in the vaporizer 150, a fuel gas G F made of hydrogen, an inert gas G I made of argon, An oxidizing gas (G O ) consisting of oxygen is provided, optionally a Freon gas for refractive index control purposes. As the raw material S 1 is hydrolyzed in the flame sprayed from the second torch 140, a soot is generated, and the generated soot is deposited on the soot base material 120.

상기 제1 토치(130)에 제공되는 유리 원료 물질(S1)과, 굴절률 제어 물질(S2)과 상기 제2 토치(140)에 제공되는 유리 원료 물질(S1)의 공급량 내지 종류를 서로 다르게 제어함으로써, 상기 코어(122)가 상기 클래드(124)보다 높은 굴절률을 갖도록 한다. 예를 들자면, 게르마늄, 인은 굴절률을 증가시키고, 붕소와 불소는 굴절률을 감소시킨다. A supply amount or type of the glass raw material S 1 provided to the first torch 130, the refractive index control material S 2 , and the glass raw material S 1 provided to the second torch 140 are different from each other. By controlling differently, the core 122 has a higher refractive index than the clad 124. For example, germanium and phosphorus increase the refractive index, and boron and fluorine decrease the refractive index.

상기 제1 파이프(170)는 상기 제1 토치(130)와 연결된 제1 영역(171)과, 상기 기화기(150)로부터 상기 제1 영역(171)까지 연장된 제2 영역(172)과, 상기 제1 및 제2 영역(171, 172)이 결합된 부분으로부터 상기 버블러(160)까지 연장된 제3 영역(173)을 포함한다. 상기 제2 파이프(180)는 상기 제2 토치(140)로부터 연장된 제1 영역(181)과, 상기 제1 영역(181)으로부터 상기 기화기(150)까지 연장된 제2 영역(182)으로 구성된다. 상기 각 제1 영역(171,172)은 상기 원료 물질들을 기화시키는 온도보다 높게 유지되며, 온도 분포가 길이 방향을 따라서 일정하게 유지 또는 증가된다. The first pipe 170 may include a first region 171 connected to the first torch 130, a second region 172 extending from the vaporizer 150 to the first region 171, and The third region 173 extends from the combined portion of the first and second regions 171 and 172 to the bubbler 160. The second pipe 180 includes a first area 181 extending from the second torch 140 and a second area 182 extending from the first area 181 to the vaporizer 150. do. Each of the first regions 171 and 172 is maintained higher than a temperature for vaporizing the raw materials, and the temperature distribution is constantly maintained or increased along the longitudinal direction.

상기 기화기(150)는 액상의 유리 원료 물질(S1)을 수용하며, 상기 유리 원료 물질(S)을 끓는 점 이상의 온도로 가열해서 기화시킨다. 상기 유리 원료 물질(S1)은 SiCl4가 수용되며, 기화된 후 상기 제1 및 제2 파이프(170, 180) 각각을 통해서 상기 제1 및 제2 토치(130, 140) 각각으로 공급된다. 상기 버블러(160)는 액상의 굴절률 제어 물질(S2)로서 GeCl4를 수용하며, 상기 굴절률 제어 물질(S2)은 끓는 점보다 낮은 온도로 가열되면서 외부로부터 공급되는 이송 가스(GC)에 의해 기포가 발생하며 기화되게 된다. 기화된 굴절률 제어 물질(S2)은 상기 제1 파이프(170)을 통해서 상기 제1 토치(130)로 공급된다.The vaporizer 150 accommodates the liquid glass raw material (S 1 ), and vaporizes the glass raw material (S) by heating to a temperature above the boiling point. The glass raw material S 1 receives SiCl 4, and is vaporized and then supplied to the first and second torches 130 and 140 through the first and second pipes 170 and 180, respectively. The bubbler 160 accommodates GeCl 4 as a liquid refractive index controlling material (S 2 ), and the refractive index controlling material (S 2 ) is heated to a temperature lower than a boiling point while being supplied from the outside (G C ) By bubbles are generated and vaporized. The vaporized refractive index controlling material S 2 is supplied to the first torch 130 through the first pipe 170.

SiCl4의 끓는 점은 57.6℃이고 GeCl4의 끓는 점은 84℃이므로 상기 버블러(160)의 내부 온도를 40℃ 내외로 유지시킬 수 있으며, 상기 기화기(150) 내부의 온도는 65℃ 내외의 온도에서 유지 가능하다. 따라서, 본 실시 예에 따른 수트 모재 제작 장치(100)는 상기 기화기(150)에서 사용량이 많고 끓는점이 낮은 SiCl4를 기화시키고, 상기 SiCl4보다 사용량이 적고 끓는점이 높은 GeCl4를 상기 버블러(160)에서 기화시킴으로써 상기 버블러(160)를 종래의 장치들보다 낮은 온도에서 동작시킬 수 있다. 본 실시 예에 따른 수트 모재 제작 장치(100)는 상기 기화기(150) 및 버블러(160)의 가열 온도는 원료 물질(S)의 종류에 따라 달라질 수 있다. Since the boiling point of SiCl 4 is 57.6 ° C. and the boiling point of GeCl 4 is 84 ° C., the internal temperature of the bubbler 160 may be maintained at about 40 ° C., and the temperature of the vaporizer 150 may be about 65 ° C. It can be maintained at temperature. Therefore, the soot preform manufacturing apparatus 100 according to this embodiment and vaporize the lot is used in an amount in the carburetor 150, the low-boiling SiCl 4, the SiCl 4 less than the amount the high boiling GeCl 4 bubbler ( By vaporizing at 160, the bubbler 160 can be operated at a lower temperature than conventional devices. In the soot base material manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment, the heating temperature of the vaporizer 150 and the bubbler 160 may vary according to the type of the raw material S.

상기 제1 및 제2 파이프(170,180)의 온도는 유리 원료 및 굴절률 제어 물질(S1, S2)이 이송 과정 중에 액화되는 것을 방지하기 위해, 단열재 및 전열선을 이용하여 상기 유리 원료 및 굴절률 제어 물질(S1, S2)의 끓는 점 이상으로 유지된다. 예를 들어, 상기 각 파이프(170;180) 상의 다수의 부분들에 전열선들을 설치하고, 그 위에 단열재를 설치할 수 있다.The temperature of the first and second pipes 170 and 180 is such that the glass raw material and the refractive index controlling material using heat insulation and a heating wire to prevent the glass raw material and the refractive index controlling materials S 1 and S 2 from liquefying during the transfer process. It is maintained above the boiling point of (S 1 , S 2 ). For example, heating wires may be installed in a plurality of portions on each of the pipes 170 and 180, and thermal insulation may be installed thereon.

상기 제1 및 제2 파이프(170,180)의 온도가 85℃ 이상 유지된다면, 상기 유리 원료 및 굴절률 제어 물질(S1, S2)의 액화는 방지될 수 있다. 상기 기화기(150)와 버블러(160)는 적어도 1대 또는 2대 이상의 증착 장비에 연결되어 동시에 사용될 수도 있다. If the temperature of the first and second pipes 170 and 180 is maintained at 85 ° C. or more, liquefaction of the glass raw material and the refractive index controlling materials S1 and S2 may be prevented. The vaporizer 150 and the bubbler 160 may be connected to at least one or two or more deposition equipment and used simultaneously.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수트 모재 제작 장치이다. 도 2를 참 조하면, 상기 제조 장치(200)는 수트 생성을 위한 제1 및 제2 토치(230,240)와, 유리 원료 물질(S1)과 굴절률 제어 물질(S2)을 각각의 끓는점 이상으로 가열해서 기화시키기 위한 기화기(250)와, 가열된 액상 유리 원료 물질(S1)을 이송 가스(GC)로 기화시켜서 해당 토치(230,240)에 제공하기 위한 버블러(Bubbler, 260)와, 제1 및 제2 파이프(270,280)를 포함한다. 2 is a suit base material manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the manufacturing apparatus 200 includes the first and second torches 230 and 240 for generating the soot, the glass raw material S 1 and the refractive index controlling material S 2 above the respective boiling points. A vaporizer 250 for heating and vaporizing, a bubbler 260 for vaporizing the heated liquid glass raw material S 1 with a transfer gas G C and providing the vaporized gas to the torch 230 and 240; First and second pipes 270 and 280.

상기 제1 및 제2 파이프(270, 280) 각각은 제1 내지 제3 영역(271,272,273,281,282,283)들로 구성되며, 상기 기화기(250) 및 버블러(260)로부터 공급된 유리 원료 물질과 굴절률 제어 물질들을 해당 토치(230, 240)에 공급한다. 상기 제1 및 제2 파이프(270,280)는 공급되는 유리 원료 물질(S1)과, 굴절률 제어 물질(S2)의 액화 현상을 방지하기 위해서 최소한 각각 물질들의 끓는 점 이상의 온도로 보온 되어야 하며, 더욱 바람직하게는 기화기(250)의 내부 가열온도보다 5 ~ 10℃ 이상의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 본 실시 예는 95 ~ 100℃ 사이의 온도로 유지될 수 있다.Each of the first and second pipes 270 and 280 is composed of first to third regions 271, 272, 273, 281, 282 and 283, and the glass raw material and the refractive index controlling materials supplied from the vaporizer 250 and the bubbler 260 may be formed. Supply to the torch 230, 240. The first and second pipes 270 and 280 should be kept at a temperature at least above the boiling point of the respective materials to prevent the liquefaction of the glass raw material S1 and the refractive index controlling material S2 supplied. Is preferably maintained at a temperature of 5 ~ 10 ℃ or more than the internal heating temperature of the vaporizer 250. This embodiment may be maintained at a temperature between 95 ~ 100 ℃.

본 실시 예에 따른 장치(200)는 상기 기화기(250)에서 유리 원료 물질(S1)인 SiCl4와, 굴절률 제어 물질(S2)인 GeCl4를 같이 공급하고, 상기 버블러(260)에서 상기 유리 원료 물질(S1)인 SiCl4를 공급한다. Apparatus 200 according to this embodiment is in the vaporizer 250, a glass raw material (S 1) of SiCl 4 and a refractive index-controlling material (S 2) supplied to the GeCl 4, and the bubbler 260 in SiCl 4 which is the glass raw material S 1 is supplied.

즉, 상기 기화기(250)는 상기 제1 및 제2 토치(230,240) 각각으로 공급되는 전체 SiCl4 중에서 50% 이상을 공급하고, 상기 버블러(260)는 50% 미만의 SiCl4를 상기 제1 및 제2 토치(230,240) 각각에 공급할 수 있다. 상기 원료 물질의 공급 비율은 필요에 따라서 조절될 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 장치(200)는 상기 기화기(250)를 통해서 80% 이상의 유리 원료 물질(S1)인 SiCl4를 공급하고, 상기 버블러(260)를 통해서 20% 내외의 유리 원료 물질(S1)인 SiCl4를 공급한다. 상기 기화기(250)와 버블러(260)는 1대 또는 2대 이상의 증착 장비에 연결되어 동시에 사용될 수도 있다. That is, the vaporizer 250 supplies 50% or more of the total SiCl 4 supplied to each of the first and second torches 230 and 240, and the bubbler 260 supplies less than 50% of SiCl 4 to the first. And second torches 230 and 240, respectively. The feed rate of the raw material can be adjusted as needed. More preferably, the apparatus 200 supplies SiCl 4 , which is 80% or more of the glass raw material S 1 , through the vaporizer 250, and about 20% or more of the glass raw material through the bubbler 260. Si 1 4 which is S 1 ) is supplied. The vaporizer 250 and the bubbler 260 may be connected to one or two or more deposition equipments and used simultaneously.

상기 이송 가스(GC)는 상기 제1 및 제2 파이프(270,280) 등을 통해서 공급되는 가스들의 유속을 증가시키고, 원료 물질의 액화 현상을 방지하는 일종의 희석 가스와 유사한 기능을 더 제공한다.The transfer gas G C further provides a function similar to a dilution gas for increasing the flow rate of gases supplied through the first and second pipes 270 and 280 and preventing liquefaction of raw materials.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수트 모재의 제조 장치는 유리 원료 및 굴절률 제어 물질 등을 안정적으로 제공할 수 있고, 생산성 및 증착 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 파이프의 온도를 낮게 유지할 수 있으므로, 전열선의 수명 증가와 단열재의 비용 절감, 즉 관리 비용을 절감할 수 있고, 화재 발생 위험을 감소시킬 수 있다. As described above, the apparatus for producing a soot base material according to the present invention can stably provide a glass raw material, a refractive index controlling material, and the like, and can improve productivity and deposition efficiency. In addition, since the temperature of the pipe can be kept low, the life of the heating wire and the cost of the insulation can be reduced, that is, the management cost can be reduced and the risk of fire can be reduced.

따라서, 본 발명에 따른 수트 모재의 제조 장치는 기화기를 이용하여 생산성을 높이면서도, 관리 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다. Therefore, the apparatus for manufacturing a soot base material according to the present invention has an advantage of reducing management costs while increasing productivity using a vaporizer.

Claims (6)

삭제delete 수트 모재의 제조 장치에 있어서,In the manufacturing apparatus of the suit base material, 화염 가수분해에 의해 생성된 수트를 상기 수트 모재에 증착하기 위한 제1 및 제2 토치와;First and second torches for depositing the soot produced by flame hydrolysis into the soot base material; 액상의 유리 원료 물질을 끓는점 이상으로 가열해서 기화시켜서 파이프를 통해 상기 제1 및 제2 토치 각각에 제공하기 위한 기화기와;A vaporizer for heating and vaporizing a liquid glass raw material above a boiling point to provide each of the first and second torches through a pipe; 적정 온도로 가열된 액상 굴절률 제어 물질을 이송 가스를 도입하여 발생되는 기포에 의해 기화시켜서 파이프를 통해서 상기 제1 토치에 제공하기 위한 버블러를 포함함을 특징으로 하는 수트 모재의 제조 장치.And a bubbler for vaporizing the liquid refractive index controlling substance heated to an appropriate temperature to the first torch through a pipe by evaporating the liquid refractive index controlling substance by introducing a transfer gas. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기화기에 공급되는 유리 원료 물질은 상기 버블러에 공급되는 굴절률 제어 물질보다 끓는점이 낮고 사용량이 많은 SiCl4와;The glass raw material supplied to the vaporizer has a lower boiling point and higher SiCl 4 than the refractive index controlling material supplied to the bubbler; 상기 버블러에 공급되는 굴절률 제어 물질은 상기 기화기에 공급되는 유리 원료 물질보다 끓는점이 높고 사용량이 적은 GeCl4가 사용됨을 특징으로 하는 수트 모재의 제조 장치.The refractive index control material supplied to the bubbler is a boiling point than the glass raw material supplied to the vaporizer, the use of GeCl 4 having a lower boiling point, characterized in that the apparatus for producing a soot base material. 수트 모재의 제조 장치에 있어서,In the manufacturing apparatus of the suit base material, 화염 가수분해 반응에 의해 생성된 수트를 상기 수트 모재에 증착하기 위한 제1 및 제2 토치와;First and second torches for depositing the soot produced by the flame hydrolysis reaction on the soot base material; 액상의 유리 원료 물질 및 굴절률 제어 물질을 각각의 끓는점 이상의 온도로 가열하여 기화시켜서 상기 기화된 유리 원료 물질은 파이프를 통해 상기 제1 및 제2 토치에 제공하고, 상기 기화된 굴절률 제어 물질은 제1 토치에 제공하기 위한 기화기와;The liquid glass raw material and the refractive index controlling material are vaporized by heating to a temperature above their respective boiling point so that the vaporized glass raw material is provided to the first and second torch through a pipe, and the vaporized refractive index controlling material is first A vaporizer for providing the torch; 적정 온도로 열된 액상 유리 원료 물질을 이송 가스를 도입해서 발생되는 기포에 의해 기화시켜서 파이프를 통해서 상기 제1 및 제2 토치에 제공하기 위한 버블러를 포함함을 특징으로 하는 수트 모재의 제조 장치.And a bubbler for vaporizing the liquid glass raw material heated to an appropriate temperature to the first and second torch through a pipe by vaporizing the bubble generated by introducing a transfer gas. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기화기는 유리 원료 물질인 SiCl4와, 굴절률 제어 물질인 GeCl4를 각각의 끓는점 이상으로 가열하여 기화시켜서 SiCl4와 GeCl4를 상기 제1 토치로 제공하며 SiCl4를 상기 제2 토치로 제공하고, 상기 버블러는 유리 원료 물질인 SiCl4를 이송 가스를 도입하여 발생되는 기포에 의해 기화시켜서 상기 제1 및 제2 토치 각각에 제공함을 특징으로 하는 수트 모재의 제조 장치.The vaporizer is vaporized by heating the glass raw material SiCl 4 and the refractive index controlling material GeCl 4 above the respective boiling point to provide SiCl 4 and GeCl 4 as the first torch and SiCl 4 as the second torch, The bubbler is a device for producing a soot base material, characterized in that the glass raw material SiCl 4 is vaporized by a bubble generated by introducing a transfer gas to each of the first and second torch. 제2 항 또는 4 항에 있어서, The method according to claim 2 or 4, 상기 파이프는 상기 기화기를 통해 기화되는 유리 원료 물질 또는 굴절률 제어 물질의 기화기 내부 온도보다 높은 온도로 유지되며, 온도 분포가 상기 기화기에서부터 토치까지의 길이 방향을 따라서 일정하게 유지 또는 증가됨을 특징으로 하는 수트 모재의 제조 장치.The pipe is maintained at a temperature higher than the vaporizer internal temperature of the glass raw material or the refractive index controlling material vaporized through the vaporizer, and the temperature distribution is constantly maintained or increased along the longitudinal direction from the vaporizer to the torch. Device for manufacturing the base material.
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