KR101659339B1 - The burner for manufacturing quartz glass ingot - Google Patents

The burner for manufacturing quartz glass ingot Download PDF

Info

Publication number
KR101659339B1
KR101659339B1 KR1020140046697A KR20140046697A KR101659339B1 KR 101659339 B1 KR101659339 B1 KR 101659339B1 KR 1020140046697 A KR1020140046697 A KR 1020140046697A KR 20140046697 A KR20140046697 A KR 20140046697A KR 101659339 B1 KR101659339 B1 KR 101659339B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
burner
raw material
quartz glass
introduction pipe
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020140046697A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150120716A (en
Inventor
김영주
박영식
송준백
정연웅
손원근
Original Assignee
(주) 디에스테크노
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 디에스테크노 filed Critical (주) 디에스테크노
Priority to KR1020140046697A priority Critical patent/KR101659339B1/en
Publication of KR20150120716A publication Critical patent/KR20150120716A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101659339B1 publication Critical patent/KR101659339B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/0086Heating devices specially adapted for re-forming shaped glass articles in general, e.g. burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/38Torches, e.g. for brazing or heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Abstract

본 발명은 원료가 도입되는 원료 도입관, 산소 가스가 도입되는 산소 도입관, 수소 가스 도입되는 수소 도입관 및 상기 각각의 관들과 연결된 중앙관으로 구성된 석영 유리 잉곳 제조용 버너의 구조에 있어서, 세관과 외관이 더 구비되고 상기 세관의 경로가 가지는 초점 거리는 외관의 경로가 가지는 초점 거리보다 더 길며, 버너 몸체를 중앙부와 세관부로 나누었을 때, 세관부는 경사 구조를 이루므로서, 원료 분말과 산소 및 수소가 배출되는 노즐의 설계 구조를 최적화한 버너를 개발하여, 원료 분말이 완전히 용융된 상태로 구조체에 용착되게 되어 석영 유리제품의 투명도와 균일성을 높일 수 있게 된다.The present invention relates to a structure of a burner for manufacturing a quartz glass ingot, which comprises a raw material introduction pipe for introducing a raw material, an oxygen introduction pipe for introducing oxygen gas, a hydrogen introduction pipe for introducing hydrogen gas, and a central pipe connected to the respective pipes, And the focal distance of the path of the tubule is longer than the focal distance of the path of the outer tube. When the burner body is divided into the central portion and the tubular portion, the tubular portion has a tilted structure, The burner optimized for the design of the ejected nozzle is developed and the raw powder is melted and welded to the structure so that the transparency and uniformity of the quartz glass product can be improved.

Description

석영유리 잉곳 제조용 버너{THE BURNER FOR MANUFACTURING QUARTZ GLASS INGOT}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a burner for manufacturing a quartz glass ingot,

본 발명은 석영유리 잉곳 제조용 버너(burner)에 관한 것으로 보다 상세하게는, 화염 가수분해에 의한 석영유리의 제조 및 가공 등에 매우 적합하게 이용되는 석영 유리제 버너로서, 원료 분말과 산소 및 수소가 배출되는 노즐의 설계 구조를 최적화한 석영유리 잉곳 제조용 버너(burner)에 관한 것이다.The present invention relates to a burner for manufacturing a quartz glass ingot, and more particularly, to a quartz glass burner which is suitably used for production and processing of quartz glass by flame hydrolysis, in which raw material powder, oxygen and hydrogen are discharged To a burner for manufacturing a quartz glass ingot in which the designing structure of the nozzle is optimized.

일반적으로 석영 유리 잉곳 제조를 위해서는 회전하는 출발 부재 상에 버너 화염 중에서 생성한 유리 미립자를, 버너 혹은 출발 부재를 상대 왕복 이동시켜 부착 퇴적시켜 다공질 모재를 합성하고, 이것을 전기로 내에서 탈수, 소결하는 외부 부착법(OVD법)은, 비교적 임의의 굴절률 분포의 것이 얻어지고, 또한 대구경의 광섬유용 모재를 양산할 수 있기 때문에 범용되고 있다. Generally, in order to manufacture a quartz glass ingot, glass microparticles produced in a burner flame on a rotating starting member are reciprocally moved relative to a burner or a starting member to deposit and deposit a porous base material, and this is dehydrated and sintered in an electric furnace The external attaching method (OVD method) is widely used because a relatively arbitrary refractive index distribution can be obtained and a large-diameter optical fiber base material can be mass-produced.

유리 미립자(수트(soot))를 퇴적하는 출발 부재는, 축회전으로 잉곳 척(ingot chuck) 기구(4)에 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 이 출발 부재를 향해 배치된, 이동이 자유로운 버너(3)로부터 SiCl4 등의 증기와 연소 가스 (수소 가스 및 산소 가스)를 출발 부재을 향해 뿜어내고, 산수소 화염 중에서의 가수분해에 의해 생성한 수트를 출발 부재 상에 퇴적시킴으로써, 잉곳이 형성된다. The starting member for depositing glass microparticles (soot) is rotatably supported by an ingot chuck mechanism 4 by shaft rotation. (Steam) such as SiCl4 and combustion gas (hydrogen gas and oxygen gas) from the freely movable burner 3 disposed toward the starting member toward the starting member, and the soot generated by the hydrolysis in the oxy- By depositing on the member, an ingot is formed.

이때. 버너는 때로는 가이드(guide) 기구에 의해 길이 방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지되고, 출발 부재를 축회전으로 회전시키면서, 출발 부재를 향해 화염을 분사하고, 화염 중에서의 원료 가스의 가수분해에 의해 생성한 유리 미립자를 출발 부재 상에 퇴적시킨다. 그때, 버너(3)를 버너 가이드 기구에 의해, 출발 부재의 길이 방향을 따라 왕복 이동시킴으로써 퇴적층이 형성되고, 제조된다. At this time. The burner is sometimes supported by a guide mechanism in a reciprocating manner in the longitudinal direction, and the flame is sprayed toward the starting member while the starting member is rotated by the shaft rotation, and the flame is generated by hydrolysis of the raw gas in the flame The glass microparticles are deposited on the starting member. At this time, the burner 3 is formed by the reciprocating movement of the starting member in the longitudinal direction of the starting member by means of the burner guide mechanism.

또한, 석영 유리제 버너는 외관에 연소 가스를 흐르게 하고, 내관 노즐(nozzle)로부터 조연성 가스를 흐르게 하여 연소시킴으로써 고온이 얻어지기 때문에 여러가지 화염 가공에 사용되고 있다. 또한, 외관 내에 복수의 노즐이 되는 세관을 삽입한 버너를 사용하고, 외관에 연소 가스를 흐르게 하고, 노즐로부터 조연성 가스를 흐르게 함과 아울러, 임의의 세관에 유리 원료 가스를 흐르게 하고, 화염 가수분해시킴으로써 석영 유리 미립자의 용융이 행해지고 있다.Further, quartz glass burners are used in various flame processing because a high temperature is obtained by flowing a combustion gas to the outer tube and combusting the combustion gas through an inner tube nozzle. In addition, a burner in which a plurality of nozzles serving as nozzles are inserted is used, a combustion gas is made to flow in the outer tube, a combustion gas is made to flow from the nozzle, a glass raw material gas is made to flow in any tubular tube, And the quartz glass microparticles are melted by decomposition.

그러나. 이러한 경우에는 원료의 입도 분포에 따라서는 작은 크기의 입자는 완전히 용융이 되더라도 큰 입자는 무게 때문에 불꽃 내에서 완전히 용융되지 않은 상태로 석영유리 구조체에 용착되게 되어 용융석영 유리제품의 투명도를 저하하는 등의 문제가 발생하며, 필요이상으로 산수소 불꽃온도를 높여야 하는 등 투명하고 결점이 없는 용융석영유리의 제조에는 부적합한 여러 가지의 문제점을 가지고 있다. But. In this case, depending on the particle size distribution of the raw material, even if the small-sized particles are completely melted, the large particles are welded to the quartz glass structure without being completely melted in the spark due to its weight, thereby lowering the transparency of the fused quartz glass product And there is a problem that it is unsuitable for the production of transparent flawless fused quartz glass such that the spark temperature of the oxyhydrogen flame is increased more than necessary.

아울러, 특허(대한민국 특허 공개번호 : 10-2009-0092687)에는 ??동심 다중관 구조를 가지고, 중심의 유리 원료 가스 분출 포트의 외측에, 씰 가스를 분출하는 씰 가스 분출 포트, 또한 그 외측에 복수의 소구경 조연성 가스 분출 포트를 내포하는 가연성 가스 분출 포트를 구비하고, 상기 복수의 소구경 조연성 가스 분출 포트가 중심의 유리 원료 가스 분출 포트에 대해서 동심원상으로 1열 또는 복수열 배치되고, 동일 열에 배치된 소구경 조연성 가스 분출 포트가 동일한 초점 거리를 가지는 버너에 있어서, 상기 유리 원료 가스 분출 포트에 대해서 씰 가스 분출 포트의 선단이 돌출하고, 또한 당해 씰 가스 분출 포트 및 상기 소구경 조연성 가스 분출 포트에 대해서 상기 가연성 가스 분출 포트의 선단이 돌출해 있는 것을 특징 으로 하는 다공질 유리 모재 제조용 버너." 를 제공하고 있다. In addition, the patent (Korean Patent Laid-open No. 10-2009-0092687) has a concentric multi-tube structure and has a seal gas spouting port for spraying seal gas outside the central glass raw material gas spouting port, Wherein the plurality of small aperture combustible gas spouting ports are arranged in one row or plural rows in a concentric manner with respect to the center of the glass raw material gas spouting port And the small diameter coarse gas ejection ports arranged in the same column have the same focal distance, wherein a tip end of the seal gas ejection port protrudes from the glass raw material gas ejection port, and the seal gas ejection port and the small- Characterized in that the front end of the combustible gas spouting port is protruded from the combustible gas spouting port It provides a burner for. "

그러나, 완전히 용융되지 않은 상태로 석영유리 구조체에 용착되게 되어 용융석영 유리제품의 투명도를 저하하는 등의 문제를 해결하기 위하여, 원료 분말과 산소 및 수소가 배출되는 노즐의 설계 구조를 최적화한 버너의 개발이 필요한 실정이다.However, in order to solve the problems such as lowering the transparency of the fused quartz glass product due to being deposited on the quartz glass structure in a state of being not completely melted, the design of the nozzle for discharging the raw material powder, Development is necessary.

선행기술 1 : 대한민국 특허 공개번호 : 10-2009-0092687 (2009년09월01일)Prior Art 1: Korean Patent Publication No. 10-2009-0092687 (September 01, 2009)

원료 분말과 산소 및 수소가 배출되는 노즐의 설계 구조를 최적화한 버너를 개발하여, 완전히 용융되지 않은 상태로 석영유리 구조체에 용착되게 되어 석영 유리제품의 투명도를 저하하는 문제가 해결된 석영 유리 잉곳 제조용 버너를 제공하는 데에 그 목적이 있다.A burner optimized for the design of the nozzle through which the raw material powder and oxygen and hydrogen are discharged has been developed to solve the problem of lowering the transparency of the quartz glass product by being welded to the quartz glass structure without being completely melted. The purpose is to provide a burner.

상기 목적은, 원료가 도입되는 원료 도입관, 산소 가스가 도입되는 산소 도입관, 수소 가스 도입되는 수소 도입관 및 상기 각각의 관들과 연결된 중앙관으로 구성된 석영 유리 잉곳 제조용 버너의 구조에 있어서, 세관과 외관이 더 구비되고 상기 세관의 경로가 가지는 초점 거리는 외관의 경로가 가지는 초점 거리보다 더 길며, 버너 몸체를 중앙부와 세관부로 나누었을 때, 세관부는 경사 구조를 이루므로서 달성된다.The above object is achieved by a structure of a burner for producing a quartz glass ingot, comprising a raw material introduction pipe into which a raw material is introduced, an oxygen introduction pipe into which oxygen gas is introduced, a hydrogen introduction pipe into which hydrogen gas is introduced and a central pipe connected to the respective pipes, And the focal length of the path of the tubule is longer than the focal distance of the path of the outer tube. When the burner body is divided into the central portion and the tubular portion, the tubular portion is formed by forming the inclined structure.

그리고, 상기 세관의 경로가 가지는 초점 거리를 OL 이라고 하고, 상기 외관이 가지는 초점 거리를 SL 이라고 했을 때, OL/SL의 값은 “0.33 ∼ 0.75 ”이다.The OL / SL value is "0.33 to 0.75" when the focal length of the path of the tubules is OL and the focal distance of the exterior is SL.

또한, 세관부를 버너 가이드 부분과 버너 가이드 부분을 제외한 부분으로 구별할 때, 버너 가이드 부분의 경사도를 탄젠트 값으로 나타내면 그 값의 범위는 "0.27 ∼ 0.6" 이 되고, 버너 가이드 부분을 제외한 아래쪽 부분의 경사도도 탄젠트 값으로 나타내면 그 값의 범위는 “0.19 ∼ 0.44”이다. When the inclined portion of the burner guide portion is expressed by a tangent value when the tubular portion is distinguished from the portion excluding the burner guide portion and the portion excluding the burner guide portion, the value ranges from "0.27 to 0.6" If the gradient is also expressed as a tangent value, the range of the value is "0.19 to 0.44".

본 발명에서는 원료 분말과 산소 및 수소가 배출되는 노즐의 설계 구조를 최적화한 버너를 개발하여, 원료 분말이 완전히 용융된 상태로 구조체에 용착되게 되어 석영 유리제품의 투명도와 균일성을 높일 수 있게 된다.According to the present invention, a burner optimized for the designing structure of the raw material powder, the nozzle through which oxygen and hydrogen are discharged is developed, and the raw powder is melted and fused to the structure, thereby increasing transparency and uniformity of the quartz glass product .

도 1은 버너에 원료가 공급되어 지고, 버너에 의해 쿼츠 잉곳이 형성되는 원리를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 석영 유리 버너를 나타낸 실시예의 도면이다.
도 3은 설계 구조를 최적화 한 석영 유리 버너를 나타낸 실시예의 도면이다.
도 4는 설계 구조를 최적화한 버너의 내부 흐름을 나타낸 실시예의 도면이다.
도 5는 원료 및 산소가 배출되는 경로의 초점 거리를 나타내는 실시예의 도면이다.
도 6은 본 발명의 버너의 전체적인 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다.
1 is a view showing the principle that a raw material is supplied to a burner and a quartz ingot is formed by a burner.
2 is a view of an embodiment showing a conventional quartz glass burner.
3 is a diagram of an embodiment showing a quartz glass burner optimized for design construction.
Figure 4 is an illustration of an embodiment showing the internal flow of a burner optimized design structure.
Fig. 5 is a view showing an embodiment showing the focal length of a path through which a raw material and oxygen are discharged.
6 is a view of an embodiment showing the overall design structure of the burner of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 석영 유리 잉곳(ingot) 제조용 버너의 구조에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the structure of a burner for manufacturing a quartz glass ingot according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명을 설명하기 위해 필요한 통상의 기술에 대해서는 상세 설명을 생략할 수 있다. The detailed description of common techniques necessary for explaining the present invention can be omitted.

본 고안은 석영유리 잉곳 제조를 위하여 고순도의 석영유리 분말(Sand)이나 규사 등 원료분말을 효율적으로 용융하기 위한 석영유리 제조용 버너의 구조 관한 것으로, 특히 대형 잉곳 제조 시 공급되는 석영유리 원료분말을 효율적으로 용융하기 위하여 그 공급이 외곽 부에서 불꽃의 중앙부로 향하는 다수의 공급 노즐을 구비한 형태이다. The present invention relates to a structure of a burner for manufacturing quartz glass for efficiently melting a raw powder such as quartz glass powder or silica sand for producing a quartz glass ingot. In particular, it relates to a quartz glass raw material powder, And a plurality of supply nozzles whose supply is directed from the outer periphery toward the center of the flame for melting.

그리고, 버너 재질은 반도체, 태양광용 고순도 석영유리 잉곳 제조용으로 99.99%급 고순도 석영유리를 사용하여 제조되어야 한다.The burner material should be manufactured using 99.99% high purity quartz glass for the production of high purity quartz glass ingot for semiconductor and solar power.

일반적으로 고순도의 석영유리는 반도체 산업에 있어서 필수적인 소재로 반도체 산업의 발달에 따라 계속적으로 그 수요가 증가하고 있다. 따라서 고순도의 석영유리를 제조하기 위한 석영의 용융방법으로 전기로 용융, 아크용융, 산수소 불꽃용융 등 이미 여러 가지의 용융법 및 장치가 고안되어 사용되고 있다. 특히 산수소 불꽃은 장치가 간단하고 값싸게 구성할 수 있기 때문에 석영유리의 용융 및 잉곳 제조 등에 있어 가장 일반적으로 사용되는 방법이다. Generally, high purity quartz glass is an indispensable material in the semiconductor industry, and its demand is continuously increasing with the development of the semiconductor industry. Therefore, various melting methods and apparatuses such as electric furnace melting, arc melting, oxyhydrogen flame melting, and the like have been devised and used as quartz melting methods for producing high purity quartz glass. In particular, acid fire flame is the most commonly used method for melting quartz glass and manufacturing ingots because the device is simple and inexpensive to construct.

도 1은 버너에 원료가 공급되어 지고, 버너에 의해 쿼츠 잉곳이 형성되는 원리를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the principle that a raw material is supplied to a burner and a quartz ingot is formed by a burner.

일반적으로 산수소 불꽃을 이용한 석영용융장치는 미국특허 3, 128, 166 및 일본특허 소60-22641에 소개된 바와 같이 산수소 불꽃을 발생하는 버너의 노즐과 그 전반부에 별도의 분말원료 공급구를 갖는 구조로 구성되어 있으며, 버너 외부로부터 원료인 석영분말 이 버너 중심관을 통해 공급되게 되어 있다.In general, a quartz melting apparatus using an oxyhydrogen flame has a structure in which a nozzle of a burner generating an oxyhydrogen flame and a separate powder raw material supply port are provided in the front part thereof as disclosed in U.S. Patent Nos. 3,128,166 and 60-22641 And quartz powder as a raw material is supplied from the outside of the burner through the burner central tube.

즉, 1 에서처럼 분말 원료가 원재료 공급 탱크(10)를 통하여 버너(100)에 공급되고, 산소와 수소 또한 버너(100)에 공급된다. 그리고, 냉각수를 사용하는 시스템(20)도 구비되며, 내화성 머플(Fireproof Muffle)(30) 내부에서 석영유리 구조체(Target)(51) 위에서부터 쿼츠 잉곳(50)이 만들어 진다. 이때, 만들어지는 쿼츠 잉곳을 지지하는 지지판(Suport Plate)(40)과 상기 지지판의 높이를 조절하여 주는 리프팅 기어(Lifting Gear)(60)가 더 구비되어 진다.That is, as shown in 1, the powder raw material is supplied to the burner 100 through the raw material supply tank 10, and oxygen and hydrogen are also supplied to the burner 100. A system 20 using cooling water is also provided and a quartz ingot 50 is made from above the quartz glass structure (Target) 51 inside a fireproof muffle 30. At this time, a supporting plate (supporting plate) 40 for supporting the quartz ingot and a lifting gear 60 for adjusting the height of the supporting plate are further provided.

통상적으로 다중관구조를 갖는 석영유리제 버너(100)가 합성로(30)의 상부에서 타켓(51)에 그 선단부를 향해 설치되어 있다. 노벽은 노틀 및 내화물에 의해 구성되어 있으며, 내화로 내부를 관찰할 수 있는 상부 관찰창(53a)과 하부 관찰창(53b), IR 카메라(52) 및 배기계가 설치되어 있다. A quartz glass burner 100 having a multi-tube structure is provided at the top of the synthesis furnace 30 toward the tip of the target 51. The furnace wall is composed of a notch and a refractory, and is provided with an upper observation window 53a and a lower observation window 53b, an IR camera 52 and an exhaust system for observing the inside with fire resistance.

도 2는 종래의 석영 유리 버너를 나타낸 실시예의 도면이다. 2 is a view of an embodiment showing a conventional quartz glass burner.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 버너는 동심 다중관 구조를 가지고, 외관(120) 내에 다수개의 소구경 가스 분출용 세관(111)을 내포하고, 이들 소구경 가스 분출용 세관(16)은 중심관(110)에 대해 동일 원 상에 등간격으로 배치되어 있다. 이러한 구조는 버너 주관으로부터, 분기되어 소구경 가스 분출용 세관(111)이 형성되게 된다. As shown in FIG. 2, the conventional burner has a concentric multi-tube structure. A plurality of small-diameter gas ejection tubes 111 are contained in the outer tube 120, and these small- And are arranged at equal intervals on the same circle with respect to the center tube 110. Such a structure is branched from the burner main pipe to form a small-diameter gas blowing tail pipe 111.

한편, 원료인 석영분말 등을 버너 외부에서 공급하여 불꽃의 기류흐름에 의해 석영분말이 용융과 동시에 불꽃방향으로 이동되어 석영유리 구조체(Target)(51)에 용착되는데 수소 및 산소 공급관으로의 원료분사가 산소공급을 노즐과 수소공급구로 분사됨과 동시에 별도의 점화장치에 의해 원료공급구(110) 저부로부터 절결부로 점화되고 원료가 공급되어 불꽃에 의해 용융과 동시에 회전되는 석영유리 구조체(51)에 용착되어 잉곳(50)이 성장 제조된다. Meanwhile, quartz powder, which is a raw material, is supplied from the outside of the burner, and the quartz powder is moved in the flame direction simultaneously with the melting due to the flow of the flame, and is deposited on the quartz glass structure (Target) Is injected into the nozzle and the hydrogen supply port at the same time and is ignited by the ignition device from the bottom of the raw material supply port 110 by the separate ignition device and is supplied to the quartz glass structure 51 And the ingot 50 is grown and manufactured.

그리고, 본 발명의 잉곳 성장은 버너 중심의 유리 원료 가스 분출 노즐로부터 유리 원료 가스 및 조연성 가스 O2를 분출하고, 가연성 가스 분출 노즐로부터 H2를 분출하고, 가연성 가스 분출 노즐에 내포된 소구경 노즐로부터는 조연성 가스 O2를 분출하게 된다. In the ingot growth of the present invention, the glass raw material gas and the combustible gas O2 are ejected from the glass raw material gas ejection nozzle at the center of the burner, H2 is ejected from the combustible gas ejection nozzle, and the small diameter nozzles contained in the combustible gas ejection nozzle The combustible gas O2 is ejected.

이러한 버너는 분말 원료가 분출되고 산소가 분출될 때, 서로 다른 노즐에 의하여 분출되게 되며, 이때 구조적인 문제가 발생되지 않기 위해서는 분말 원료가 충분히 용융 되는 상황이 설정되어야 하게되지만. 이러한 해결책을 제시하지 못하게 되면 원료공급시의 진동이나 원료입자의 무게편차 등의 영향으로 원료의 손실이 클 뿐만 아니라 용융된 원료의 용착위치, 원료의 용융상태가 균일하지 못한 등의 결점이 있다. Such a burner is ejected by different nozzles when the powder raw material is ejected and oxygen is ejected. In order to avoid the structural problem, the condition that the powder raw material is melted sufficiently is set. If such a solution can not be provided, there is a drawback that the loss of the raw material is large due to the vibration of the raw material and the weight variation of the raw material particles, and the melting position of the raw material and the melting state of the raw material are not uniform.

특히 원료의 입도 분포에 따라서는 작은 크기의 입자는 완전히 용융이 되더라도 큰 입자는 무게 때문에 불꽃 내에서 완전히 용융되지 않은 상태로 석영유리 구조체에 용착되게 되어 용융석영 유리제품의 투명도를 저하하는 등의 문제를 발생하며, 필요이상으로 산수소 불꽃온도를 높여야 하는등, 투명하고 결점이 없는 용융석영유리의 제조에는 부적합한 여러 가지의 문제점을 가지고 있다. Particularly, depending on the particle size distribution of the raw material, even if the small-sized particles are completely melted, the large particles are welded to the quartz glass structure without being completely melted in the flame due to its weight, thereby lowering the transparency of the fused quartz glass product And the temperature of oxyhydrogen flame must be increased more than necessary. Thus, it has various problems unsuitable for the production of transparent and defect-free fused quartz glass.

도 3은 설계 구조를 최적화 한 석영 유리 버너를 나타낸 실시예의 도면이다.3 is a diagram of an embodiment showing a quartz glass burner optimized for design construction.

도 3에서와 같이 상부 중심에 원료 도입관(101)이 구비되며, 상기 원료 도입관을 통하여 원료 분말과 수소가 공급되며, 이때, 상기 원료 도입관은 다시 4개의 관(101a)으로 분리되어 외관(120)쪽으로 연장되어 형성되는 구조를 가지게 된다, 이때, 4 개의 관(101a)에서 분출되는 원료는 외관(120)쪽으로 빠져나가고 그 속도 또한 고속이기 때문에 4 개의 관(101a)의 기울기와 외관(120)의 기울기가 동일하도록 하므로서, 분출효율을 더 높일 수가 있게 된다.As shown in FIG. 3, a raw material introduction pipe 101 is provided at the upper center, raw material powder and hydrogen are supplied through the raw material introduction pipe, and the raw material introduction pipe is further separated into four pipes 101a, The raw material ejected from the four tubes 101a escapes toward the outer tube 120 and the speed thereof is also high. Therefore, the inclination and the appearance of the four tubes 101a 120 are equal to each other, the jetting efficiency can be further increased.

한편, 도입관(102)는 내부 중앙관(105)과 연결되고, 상기 중앙관은 직경이 더 넓혀져서, 외관(120)쪽으로 연장되어 형성되는 구조를 가지게 된다. 그리고, 버너의 상부 가장자리에 두 개의 관으로 형성된 산소 도입관(103)은 중앙관 측면에 곡선의 모양으로 연결되어, 다수의 세관(111)과 연결된다, 따라서, 산소 도입관(103)을 통하여 공급된 산소는 상기 세관을 통하여 배출되게 된다.On the other hand, the introduction pipe 102 is connected to the inner center pipe 105, and the diameter of the center pipe is widened to extend toward the outer pipe 120. The oxygen introduction pipe 103 formed of two pipes at the upper edge of the burner is connected to the plurality of tubular pipes 111 in a curved shape on the side of the center pipe. Oxygen is discharged through the tubules.

이때, 산소가 배출 될 때 직선으로 배출되지 않으며, 한점으로 모아지도록(초점) 일정한 경사 각도를 가지도록 배출되어야 버너의 효율이 좋아지며, 또한 원료와 수소가 배출되는 외관도 일정한 경사 각도를 가져야 버너의 효율이 좋아지게 된다. At this time, when the oxygen is discharged, it is not discharged straightly, and it is necessary to discharge the fuel so as to have a constant inclination angle so as to be collected at one point (focus), and the appearance of the raw material and the hydrogen discharged therefrom must have a constant inclination angle. Thereby improving the efficiency.

도 4는 설계 구조를 최적화한 버너의 내부 흐름을 나타낸 실시예의 도면이다. Figure 4 is an illustration of an embodiment showing the internal flow of a burner optimized design structure.

상부 중심에 원료 도입관(101)이 구비되며, 상기 원료 도입관은 다시 4개의 관(101a)으로 분리되어 외관(120)쪽으로 연장되어 형성되는 구조를 가지게 된다, 따라서, 상기 원료 도입관(101)으로부터 유입되는 원료 분말과 수소가지는 외관 4 개의 관으로 분리되고 상기 4 개의 관(101a)은 다시 외관(120)으로 연결되어 배출되게 된다. 이때, 상기관(101a)의 개수가 4개로 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 6개 내지 8개 관으로 분기할 수 있다.The raw material introduction pipe 101 is provided at the upper center and the raw material introduction pipe is further divided into four pipes 101a and extended to the outer pipe 120. Therefore, And the hydrogen tube is separated into four outer tubes, and the four tubes 101a are connected to the outer tube 120 and then discharged. At this time, the number of the upper orifices 101a is not limited to four. If necessary, it can be branched into 6 to 8 tubes.

또한, 원료 도입관 측면에 구비된 수소 도입관(102)는 내부 중앙관(105)과 연결되고, 상기 중앙관은 직경이 더 넓혀져서, 마찬가지로 외관(120)으로 연결되어 배출되게 된다. Further, the hydrogen introduction pipe 102 provided at the side of the raw material introduction pipe is connected to the internal central pipe 105, and the diameter of the central pipe is widened, and is connected to the external pipe 120 and discharged.

한편, 버너의 상부 가장자리에 두 개의 관으로 형성된 산소 도입관(103)은 중앙관 측면에 곡선의 모양으로 연결되어, 세관(111)으로 연결되는 구조가 되는 것이다. On the other hand, the oxygen introduction pipe 103 formed by two pipes at the upper edge of the burner is connected to the side of the center pipe in a curved shape and connected to the tubular pipe 111.

이때, 중앙관(105)는 내부 중앙관(105b)과 외부 중앙관(105c)로 구성된다. 따라서, 수소 도입돤(102)으로 공급된 수소가 중앙관(105)의 내부 중앙관(105b)을 통하여 세관(111)으로 연결되는 구조가 되는 것이다. 그리고, 산소 도입관(103)은 중앙관의 외부 중앙관(105c)을 통하여 외관(120)으로 연결되는 구조를 가지게 된다. 그러므로, 각각 세관(111)과 외관(120)으로 분리되어 배출이 가능하게 된다.At this time, the central pipe 105 is composed of an inner central pipe 105b and an outer central pipe 105c. Therefore, the hydrogen supplied to the hydrogen introduction 102 is connected to the tubular tube 111 through the inner central tube 105b of the central tube 105. The oxygen introduction pipe 103 is connected to the outer pipe 120 through the outer pipe 105c of the central pipe. Therefore, it is possible to separately discharge them into the tubules 111 and the outer tube 120, respectively.

상기의 설명에서와 같이, 원료 도입관(101)은 4 개의 관(101a)으로 분리되어 외벽(120)과 연결되며, 산소 도입관(103)은 중앙관 측면에 곡면 형상으로 연결된다. 또한, 도면에서처럼 중앙관은 중앙관 경사부(105a)를 통하여 직경이 넓어져서 다수의 세관(111)과 연결될 수 있는 구조를 가지게 된다. As described above, the raw material introduction pipe 101 is divided into four pipes 101a and connected to the outer wall 120, and the oxygen introduction pipe 103 is connected to the side of the main pipe in a curved shape. Also, as shown in the drawing, the center pipe has a structure in which the diameter thereof is widened through the center pipe inclined portion 105a so as to be connected to the plurality of the tubular pipes 111.

아울러, 연소효율(온도)에 영향을 주지 않기 위해 다양한 노즐 관경 및 길이 조절을 최적화할 수가 있게 된다. In addition, it is possible to optimize various nozzle diameter and length adjustments so as not to affect the combustion efficiency (temperature).

한편, 외관(120)은 배출구 쪽으로 갈수록 그 직경이 작아지게 되는 구조를 가지게 된다. On the other hand, the outer diameter of the outer tube 120 becomes smaller toward the outlet.

이상에서와 같은 본원 발명의 구조를 좀더 상세 설명할 수 있다. 즉, 원료 공급 탱크(10)를 두고 그 하부로 테이퍼져 중앙에 원료주입구를 신장형성하며, 원료공급구 하부로는 산소공급용을 산소도입관(103)으로 산소가 유입되는 유입실을 가지며, 중앙의 위치에서 하향 설치된 원료 도입관(101) 주변둘레로 산소도입관(103)이 설치된다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 2개의 산소 도입관을 구비하였지만, 2개 이상을 구비하여도 된다. The structure of the present invention as described above can be explained in more detail. That is, the raw material supply tank 10 is tapered to a lower portion thereof, and a raw material injection port is elongated at the center. An inlet chamber for introducing oxygen into the oxygen introduction pipe 103 for oxygen supply is provided below the raw material supply port, The oxygen introduction pipe 103 is installed around the periphery of the raw material introduction pipe 101 installed downward from the central position. At this time, although two oxygen introduction pipes are provided in the embodiment of the present invention, two or more oxygen introduction pipes may be provided.

그리고, 산소도입관은 중심을 향해 기울어지면서 원료도입관 보다 짧은 구조로 하여 불꽃의 전방으로의 집속작용과 산소도입관으로 부터의 분사력에 의해 용융되는 원료분말을 원료도입관 선단으로부터 떨어내는 작용을 갖는다.The oxygen introduction pipe is inclined toward the center and has a structure shorter than that of the raw material introduction pipe so that the action of concentrating the flame forward and the raw material powder which is melted by the injection force from the oxygen introduction pipe are dropped from the tip of the raw material introduction pipe .

그리고, 본원 발명의 특징은 다음과 같이 더할 수 있다. 한몸체를 이루는 원료도입관 및 수소도입관의 외관을 원형으로 한 것에 본 고안의 기술이 한정되지 않는다.The features of the present invention can be added as follows. The technology of the present invention is not limited to the circular shape of the raw material introduction pipe and the hydrogen introduction pipe constituting the one body.

따라서, 몸체(혹은 중앙관(105))를 사각구조체로 이루거나 원료 도입관(101)도 직사각체로 형성되어, 그 양측에 산소도입관(103)이 일정간격으로 설치될 수도 있다. 아울러, 몸체 중앙에 위치하는 원료 도입관(101)도 1 개 이상을 설치할 수도 있다. Therefore, the body (or the central pipe 105) may be formed as a rectangular structure or the raw material introduction pipe 101 may be formed in a rectangular shape, and the oxygen introduction pipes 103 may be provided at both sides thereof at regular intervals. In addition, at least one raw material introduction pipe 101 located at the center of the body may be provided.

이때도 역시 산소도입관은 중심을 향해 기울어지면서 원료주입구보다 짧은 구성으로 상기와 같은 작용을 갖는다. 이상과 같이 구성된 본 발명의 석영 유리 버너에 열원이 공급되고 원료도입관 내에 고순도의 수정분말이나 규사 등의 원료분말을 넣어놓은 상태에서 점화장치(통상의 점화장치를 사용하므로 본 발명에서는 별도로 도시하지 않았다.)에 의해 점화시켜줌으로써 하부로 불꽃이 발생되고, 원료도입관과 연결된 배출구로 원료가 나옴과 동시에 고온의 불꽃에 의해 원료가 용융되면서 하부의 석영유리 구조체(51)에 부착되어 진다. At this time, too, the oxygen introduction pipe is inclined toward the center, and has the same function as the above-mentioned structure with a configuration shorter than the material injection port. In the case where the quartz glass burner according to the present invention is constituted as described above and a raw material powder such as quartz or the like having a high purity is placed in the raw material introduction pipe, the ignition device The raw material is discharged to the discharge port connected to the raw material introduction pipe, and at the same time, the raw material is melted by the high temperature flame and is attached to the lower quartz glass structure 51.

수소와 산소 연료를 사용하여 화염을 발생시키며 원료의 용융량 증가의 목적으로 원료도입관을 불꽃화염의 중앙에 위치되게 하되 수직상의 중력방향으로 설치되어 자연법칙에 따라 연료가 용이하게 공급되는 구조를 갖게 한다. In order to generate flame by using hydrogen and oxygen fuel and to increase the melting amount of the raw material, the raw material introduction pipe is positioned at the center of the flame flame, but the fuel is easily supplied according to the natural law .

도 5는 원료 및 산소가 배출되는 경로의 초점 거리를 나타내는 실시예의 도면이다. Fig. 5 is a view showing an embodiment showing the focal length of a path through which a raw material and oxygen are discharged.

원료(규소 혹은 sand)는 외관(120)을 통하여 분출되고, 산소는 다수의 세관(111)통하여 분출될 때, 한 지점으로 모아지는 지점이 있으며 이 지점을 초점이라고 할 수 있다.The raw material (silicon or sand) is ejected through the outer tube 120, and when the oxygen is ejected through the plurality of tubules 111, there is a point that is collected at one point, and this point is called the focal point.

그리고, 원료가 분출되는 외관(120)의 초점 거리를 SL 이라고 하고, 산소가 분출되는 다수의 세관(111)의 초점 거리를 OL이라고 했을 때, 상기 초점 거리의 비율은 아래와 같다.When the focal distance of the outer tube 120 from which the raw material is ejected is denoted by SL and the focal length of the plurality of tubules 111 through which oxygen is ejected is represented by OL, the ratio of the focal length is as follows.

R = SL/OL                    R = SL / OL

또한, 본 발명의 버너의 구조 최적화를 위하여 실시한 실험결과 외관(120)의 최적 초점 거리 “SL” 는 140 mm 이었으며, 세관(111)의 최적 초점 거리 “OL”는 240 mm 였다. 따라서, 최적 초점 거리 비율은 아래와 같다.The optimum focal length " SL " of the outer tube 120 was 140 mm and the optimum focal length " OL " of the tubular tube 111 was 240 mm. Therefore, the optimum focal length ratio is as follows.

R = 140 mm / 240 mm = 0.583 R = 140 mm / 240 mm = 0.583

하지만, 상기 최적 R 값은 최적의 값을 의미하며, 실험결과 “SL” 값은 100 mm ∼ 180 mm 까지 변화하여도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있었다. 그리고, “OL”의 값은 240 mm ∼ 300 mm 까지 변하여도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있었다. However, the optimum R value means the optimum value, and the objective of the present invention can be achieved even when the value of " SL " is changed from 100 mm to 180 mm. The object of the present invention can be achieved even when the value of " OL " is varied from 240 mm to 300 mm.

따라서, R 값은 "0.33 (100/300) ∼ 0.75 (180/240)" 범위를 가질 수가 있게 된다. Therefore, the R value can have a range of "0.33 (100/300) to 0.75 (180/240) ".

도 6은 본 발명의 버너의 전체적인 설계 구조를 나타낸 실시예의 도면이다.6 is a view of an embodiment showing the overall design structure of the burner of the present invention.

도 5의 실시예에서는 산소가 분출되는 노츨과 원료가 분출되는 관의 초점 거리를 설명하였으며, 상기 초점 거리가 제시되기 위해서는 버너의 전제적인 크기가 필요하게 된다. 도 5는 본원 발명에서 사용되는 버너의 각 부분의 설계 값을 나타낸 실시예의 도면이다. In the embodiment of FIG. 5, the focal distance of the nozzle where the oxygen is ejected and the tube from which the raw material is ejected is described. In order to present the focal distance, a total size of the burner is required. 5 is a view showing an embodiment showing design values of respective parts of the burner used in the present invention.

즉, 도 5는 중앙관이 존제하는 중앙부(130)과 다수의 세관이 존재하는 세관부(140)의 설계 값을 나타낸 도면이다. That is, FIG. 5 is a graph showing the design values of the center portion 130 where the center tube is present and the tubular portion 140 having a plurality of tubules.

도면에서 볼 때, 본 발명의 버너에 있어서는 세관부(140)의 길이는 95.5 mm 이고, 중앙부(130)의 길이는 79.5 mm 이며, 따라서 버너의 몸체가 되는 중앙부와 세관부를 합친 전체 길이는 175 mm 가 된다. 그러므로, 상기의 초점 거리를 중앙부와 세관부를 전체 합친 길이 175mm 를 기준으로 한 초점 거리를 생각할 수가 있다.In the burner according to the present invention, the length of the narrow tubular portion 140 is 95.5 mm, the length of the central portion 130 is 79.5 mm, and thus the total length of the central portion and the narrow tubular portion, . Therefore, it is possible to consider the above-described focal length based on the total length of the central portion and the narrowed portion of 175 mm.

즉, 버너 몸체(중앙부와 세관부를 합친 부분)의 길이를 기준으로 한 외관(120) 경사의 초점 거리는 100 mm ∼ 180 mm 까지 변화하여도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있으므로, 버너 몸체의 크기를 기준으로 한 외관의 초점 거리 "SL" 값의 비율은 아래와 같이 나타낼 수가 있다.That is, since the object of the present invention can be achieved even when the focal distance of the inclination of the outer tube 120 based on the length of the burner body (the portion including the central portion and the narrow tube portion) is varied from 100 mm to 180 mm, The ratio of the focal length "SL" value of the reference based on the reference can be expressed as follows.

R1 = SL/버너 몸체의 길이 R1 = SL / Length of burner body

그리고, 상기 R1 의 값의 범위는 “0.57 (100 mm / 175 mm ) ∼ 0.75 (180 mm / 175mm)" 와 같게 된다.The range of the value of R1 is equal to "0.57 (100 mm / 175 mm) to 0.75 (180 mm / 175 mm)".

한편, 즉, 버너 몸체(중앙부와 세관부를 합친 부분)의 길이를 기준으로 한 세관(111) 경사의 초점 거리는 200 mm ∼ 280 mm 까지 변화하여도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있으므로, 버너 몸체의 크기를 기준으로 한 세관의 초점 거리 "OL" 값의 비율은 아래와 같이 나타낼 수가 있다.In other words, since the object of the present invention can be achieved even if the focal length of the slope of the tubule 111 is varied from 200 mm to 280 mm on the basis of the length of the burner body (the portion including the central portion and the narrow tubular portion) The ratio of the focal length "OL" of the custom tube based on the size can be expressed as follows.

R2 = OL/버너 몸체의 길이 R2 = OL / Length of burner body

그리고, 상기 R2 의 값의 범위는 “1.14 (200 mm / 175 mm ) ∼ 1.6 (280 mm / 175mm)" 와 같게 된다. The range of the value of R2 is equal to "1.14 (200 mm / 175 mm) to 1.6 (280 mm / 175 mm)".

따라서, 본 발명의 도 5의 실시예와 도 6의 실시예를 종합해보면, 아래와 같은 결과를 얻을 수가 있다.Therefore, the combination of the embodiment of FIG. 5 and the embodiment of FIG. 6 of the present invention provides the following results.

1.14 ≤ OL/버너몸체 ≤ 1.6     1.14 ≤ OL / burner body ≤ 1.6

0.417 ≤SL/OL ≤ 0.75     0.417? SL / OL? 0.75

또한, 버너몸체의 다른 부분의 설계 값도 최적화 할 수가 있으며, 중앙부(130)의 폭은 120mm 이고, 세관부(140)의 경우 가장 아래쪽의 폭은 66mm 이고, 세관부(140)의 경우 가장 위쪽의 폭은 96mm 이다. In addition, the design value of other parts of the burner body can be optimized. The width of the central part 130 is 120 mm, the width of the bottom part in the case of the tubular part 140 is 66 mm, Is 96 mm in width.

그러므로 세관부에서 가장 위쪽을 기준으로 한 가장 아래쪽의 비율은 0.69(66mm/96mm)이다, 그러나 상기 0.69의 값을 그대로 고정하여야 한다는 의미는 아니다. 즉, 세관부(140)의 경우 가장 위쪽의 폭은 96mm 로 고정했을 때, 가장 아래쪽의 폭은 50 mm ∼ 72 mm 까지 변화를 주어도 본원 발명의 목적을 달성할 수가 있다.Therefore, the ratio of the lowest point of the uppermost portion of the tubular portion is 0.69 (66 mm / 96 mm), but this does not mean that the value of 0.69 should be fixed as it is. That is, in the case of the tubular portion 140, the object of the present invention can be achieved even when the width of the uppermost portion is fixed to 96 mm and the width of the lowest portion is changed to 50 mm to 72 mm.

따라서, (세관부 가장 아래쪽의 길이)/(세관부 가장 위쪽의 길이) 의 값의 범위는 "0.52(50mm/96mm) ∼ 0.75(72mm/96mm)" 가 된다.Therefore, the range of the value of (the length of the lowest portion of the tubular portion) / (the length of the uppermost portion of the tubular portion) becomes "0.52 (50 mm / 96 mm) to 0.75 (72 mm / 96 mm)".

아울러, 세관부(140)에서도 경사 정도가 전체적으로 균일하지는 않게 된다. 도 6의 도면에서 보는바와 같이 세관부 전체 길이 95.5 mm 중에서 윗 부분(버너 가이드, 30mm 거리 부분)의 경사도와 아래쪽의 경사도가 다르게 된다. In addition, the degree of inclination of the tubular portion 140 is not uniform as a whole. As shown in the drawing of FIG. 6, the inclination degree of the upper part (burner guide, 30 mm distance part) and the inclination degree of the lower part are different among 95.5 mm of the total length of the tubular part.

즉, 세관부의 버너 가이드 부분은 96mm에서 86.6 mm 까지 줄어들었으므로 30mm 거리를 통하여 9.4mm 가 줄어들은 것이 되며, 따라서 경사도를 탄젠트 값으로 나타내면 경사도는 0.31(9.4mm/30mm)이 된다. That is, since the burner guide portion of the tubular portion is reduced from 96 mm to 86.6 mm, 9.4 mm is reduced through a distance of 30 mm, and when the inclination is represented by a tangent value, the inclination becomes 0.31 (9.4 mm / 30 mm).

그리고, 본원 발명의 목적을 달성하기 위해서는 버너 가이드 부분에서 가장 긴 부분을 96mm 라고 했을 때, 버너 가이드 부분에서 가장 짧은 부분의 거리가 88mm에서 78mm 까지 되어도 본원 발명의 목적을 달성될 수 있음으로 버너 가이드 부분의 경사도를 탄젠트 값으로 나타낼 경우 값의 범위는 "0.27((96-88)mm/30mm) ∼ 0.6((96-78)mm/30mm)" 이 된다.In order to achieve the object of the present invention, when the longest portion of the burner guide portion is 96 mm, the object of the present invention can be achieved even if the distance of the shortest portion of the burner guide portion is from 88 mm to 78 mm. The range of the value is "0.27 ((96-88) mm / 30mm) to 0.6 ((96-78) mm / 30mm)" when the inclination of the portion is expressed by the tangent value.

한편, 세관부(140)에서 버너 가이드 부분을 제외한 아래쪽 부분의 경사도도 탄젠트 값으로 나타낼 수가 있게 된다, 즉, 도 6에서 보면 상기 세관부 아래쪽 부분의 가장 긴 부분의 길이는 86.6mm 이고 가장 짧은 길이는 66mm 이며, 즉, 65.5mm(95.5 mm - 30 mm) 길이에 걸쳐서 세관부 아래쪽의 길이가 20.6 mm 줄어들었음으로, 세관부 아래쪽의 경사도를 탄젠트 값으로 나타낼 수가 있게 된다. 즉, 세관부 아래쪽의 경사도 탄젠트 값은 “0.31 (20.6mm / 65.5mm)”이 된다. 6, the length of the longest portion of the lower portion of the tubular portion is 86.6 mm, and the length of the longest portion of the lower portion of the tubular portion is 86.6 mm. In other words, Is 65 mm (95.5 mm - 30 mm), the length of the lower part of the tubular section is reduced by 20.6 mm, so that the inclination below the tubular section can be expressed as a tangent value. That is, the tangent tangent value under the tubular portion becomes "0.31 (20.6 mm / 65.5 mm)".

한편, 상기 탄젠트 값 0.31은 항시 고정되는 값은 아니며 어느정도 범위를 가질 수가 있음은 당연하다. 즉, 세관부 아래쪽의 가장 짧은 길이는 58 mm에서 74 mm 까지 변화를 주어도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있다. 따라서 세관부 아래쪽의 탄젠트 값의 범위는 "0.19 (12.6mm(86.6mm - 74mm)/65.5mm) ∼ 0.44 (28.6mm(86.6mm - 58mm)/65.5mm)" 가 된다. On the other hand, the tangent value of 0.31 is not always fixed, and it is of course possible to have a certain range. That is, the object of the present invention can be achieved even when the shortest length under the tubular portion is changed from 58 mm to 74 mm. Therefore, the range of the tangent value under the tubular portion becomes "0.19 (12.6 mm (86.6 mm - 74 mm) / 65.5 mm) to 0.44 (28.6 mm (86.6 mm - 58 mm) / 65.5 mm)".

반면에, 중앙부(130)는 경사를 갖지 않도록 설계되는 것이 버너 내부의 분출 효과를 위하여 더 바람직하다, On the other hand, the central portion 130 is preferably designed so as not to have a slope for the ejection effect inside the burner,

이때, 상기 설계 값을 가지기 위하여, 버너의 또 다른 설계값도 제시되어야 최적화된 버너를 제공할 수가 있으며, 본원 발명에서 사용되는 또 다른 설계 값을 다음과 같이 설명할 수가 있게 된다. At this time, in order to have the design value, another design value of the burner should be presented so that an optimized burner can be provided, and another design value used in the present invention can be described as follows.

- 재료와 수소가 투입되는 관(101)의 내경 : 8.5 mm - Diameter of tube 101 into which material and hydrogen are introduced: 8.5 mm

- 재료와 수소가 투입되는 관(101)의 외경 : 13 mm- Outer diameter of pipe 101 into which material and hydrogen are introduced: 13 mm

- 산소 혹은 수소가 투입되는 관의 내경 : 6.5 mm - Diameter of the tube into which oxygen or hydrogen is injected: 6.5 mm

- 산소 혹은 수소가 투입되는 관(102)(103)의 외경 : 10 mm- Outer diameter of pipes (102) and (103) into which oxygen or hydrogen is injected: 10 mm

- 세관(111)의 내경 : 2 mm - Inner diameter of the tubing (111): 2 mm

- 세관(111)의 외경 : 4.5 ∼ 6 mm - Outer diameter of the tubing (111): 4.5 to 6 mm

- 원료 도입관(101)의 길이 : 100 ∼ 116 mm - Length of raw material introduction pipe (101): 100 to 116 mm

- 산소 및 수소 도입관(102)(103)의 길이 : 86 ∼ 98 mm - Length of oxygen and hydrogen introduction pipes (102) and (103): 86 to 98 mm

- 중앙관(105)의 길이 : 25 ∼ 35 mm - Length of central tube (105): 25 to 35 mm

이상과 같은 본원 발명의 버너를 사용하여 제작하였을 때 온도를 관찰해 보면 표 1과 과 같다. 표 1에서처럼 평균 온도는 상부 관찰창에서는 1448.4 ℃ 유지하였고, 하부 관찰창에서는 1455.4 도를 유지하였으며, 본원 발명에 제시하는 최적화된 버너를 사용하므로서, 원료 분말이 완전히 용융된 상태로 구조체에 용착되게 되어 석영 유리제품의 투명도와 균일성을 높일 수 있게 된다. Table 1 shows the temperature when the burner of the present invention was manufactured. As shown in Table 1, the average temperature was maintained at 1448.4 ° C in the upper observation window and 1455.4 ° in the lower observation window. By using the optimized burner as described in the present invention, the raw material powder was completely melted and deposited on the structure The transparency and uniformity of the quartz glass product can be increased.

표 1  Table 1

Figure 112014037170557-pat00001
Figure 112014037170557-pat00001

101 : 원료 도입관 102 : 수소 도입관
103 : 산소 도입관 103a : 연결부
105 : 중앙관 110 : 중심관(원료 공급관)
111 : 세관 120 : 외관
101: raw material introduction pipe 102: hydrogen introduction pipe
103: oxygen introduction pipe 103a: connection portion
105: central pipe 110: central pipe (raw material supply pipe)
111: Customs House 120: Appearance

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 원료가 도입되는 원료 도입관, 산소 가스가 도입되는 산소 도입관, 수소 가스가 도입되는 수소 도입관 및 상기 각각의 관들과 연결된 중앙관으로 구성된 석영 유리 잉곳 제조용 버너에 있어서,
세관과 외관이 더 구비되고 상기 세관의 경로가 가지는 초점 거리는 상기 외관의 경로가 가지는 초점 거리보다 더 길며,
버너 몸체를 중앙부와 세관부로 나누었을 때, 상기 세관부는 경사 구조를 이루고,
상기 세관부를 버너 가이드 부분과 상기 버너 가이드 부분을 제외한 부분으로 구별할 때, 상기 버너 가이드 부분의 경사도를 탄젠트 값으로 나타내면 그 값의 범위는 "0.27 ∼ 0.6" 이 되고, 상기 버너 가이드 부분을 제외한 아래쪽 부분의 경사도도 탄젠트 값으로 나타내면 그 값의 범위는 “0.19 ∼ 0.44”인 것을 특징으로 하는 석영 유리 잉곳 제조용 버너.
1. A burner for producing a quartz glass ingot, comprising a raw material introduction pipe for introducing a raw material, an oxygen introduction pipe for introducing oxygen gas, a hydrogen introduction pipe for introducing hydrogen gas, and a central pipe connected to the respective pipes,
The focal length of the path of the tubule is longer than the focal length of the path of the outer tube,
When the burner body is divided into a central portion and a tubular portion, the tubular portion has an inclined structure,
When the inclined portion of the burner guide portion is represented by a tangent value, the value ranges from "0.27 to 0.6" when the tubular portion is distinguished from the portion excluding the burner guide portion and the portion excluding the burner guide portion. And the tilt angle of the portion is represented by a tangent value, the range of the value is " 0.19 to 0.44 ".
제3항에 있어서,
상기 세관의 경로가 가지는 초점 거리를 OL 이라고 하고, 상기 외관이 가지는 초점 거리를 SL 이라고 했을 때, SL/OL의 값은 “0.33 ∼ 0.75 ”인 것을 특징으로 하는 석영 유리 잉곳 제조용 버너.
The method of claim 3,
Wherein the focal length of the path of the tubules is OL and the focal distance of the outer tube is SL, the value of SL / OL is " 0.33 to 0.75 ".
KR1020140046697A 2014-04-18 2014-04-18 The burner for manufacturing quartz glass ingot KR101659339B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140046697A KR101659339B1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 The burner for manufacturing quartz glass ingot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140046697A KR101659339B1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 The burner for manufacturing quartz glass ingot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150120716A KR20150120716A (en) 2015-10-28
KR101659339B1 true KR101659339B1 (en) 2016-09-23

Family

ID=54428866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140046697A KR101659339B1 (en) 2014-04-18 2014-04-18 The burner for manufacturing quartz glass ingot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101659339B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101968684B1 (en) 2018-10-31 2019-04-15 주식회사 보람홀딩스 Gemstone Growing Equipment

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5036193B2 (en) * 2006-02-28 2012-09-26 信越化学工業株式会社 Flame adjustment method for quartz glass burner
KR101036064B1 (en) * 2008-02-27 2011-05-19 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Burner for producing porous glass preform
KR101035437B1 (en) 2008-02-27 2011-05-18 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Burner for producing porous glass preform
JP5236526B2 (en) * 2008-02-27 2013-07-17 信越化学工業株式会社 Burner for manufacturing porous glass base material
JP4769276B2 (en) * 2008-08-04 2011-09-07 大陽日酸株式会社 Burner for producing inorganic spheroidized particles

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150120716A (en) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5748633B2 (en) Burner for manufacturing porous glass base material and method for manufacturing porous glass base material
KR20100136965A (en) Burner for manufacturing porous glass base material
JP2011230936A (en) Burner for manufacturing porous glass preform
KR101035467B1 (en) Burner for deposition of optical fiber preform
JP2014122141A (en) Burner for synthesizing glass fine particles, and production method of glass fine particle deposit
KR101659339B1 (en) The burner for manufacturing quartz glass ingot
JP4750867B2 (en) Burner for manufacturing porous glass base material and method for manufacturing porous glass base material
KR101479539B1 (en) Burner for manufacturing quartz glass ingot
US9227869B2 (en) Porous glass base material manufacturing burner and optical fiber porous glass base material manufacturing apparatus
US8695380B2 (en) Quartz glass burner
KR101035437B1 (en) Burner for producing porous glass preform
KR20190039637A (en) Method for manufacturing porous glass deposit for optical fiber
JP2010202445A (en) Method for manufacturing optical fiber preform
JP5414611B2 (en) Burner for manufacturing porous glass base material
JP7170555B2 (en) Manufacturing method of porous glass base material for optical fiber
KR101036064B1 (en) Burner for producing porous glass preform
KR101718915B1 (en) Multi burner for manufacturing quartz glass ingot
CN116217067B (en) Deposition system and method for quartz glass cylinder
JP6066103B2 (en) Burner for manufacturing porous glass base material
KR20170034975A (en) Quartz glass ingot manufacturing apparatus with mult burner capable of multi focusing
JP2009227567A (en) Method of fabricating optical fiber preform
JP4818380B2 (en) Burner for synthesizing glass fine particles and method for producing porous glass preform using the same
JP5168772B2 (en) Method for producing glass particulate deposit
JP2021193061A (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass fine particle deposit
JP5907565B2 (en) Burner for manufacturing porous glass base material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190910

Year of fee payment: 4