KR102636792B1 - 배기기능 개선을 통해 증착물의 표면결함을 방지할수 있는 합성쿼츠 제조설비 - Google Patents
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Abstract
합성쿼츠의 제조를 위해 사용될 수 있는 제조설비가 개시된다. 본 발명에 따르면, 반응로로 기능하는 소정의 내부공간을 형성하는 챔버; 증착물이 증착되는 원통형의 증착영역을 구비하고, 반응로 내부에 배치되어 길이방향을 축으로 회전 구동되는 맨드릴; 맨드릴의 길이방향을 따라 이격 배치된 복수의 메인버너를 구비하고, 증착영역을 향해 상방으로 화염을 제공하여 맨드릴의 회전에 따라 원료물질을 증착영역에 다공성의 층상구조로 증착시키는 메인버너부; 맨드릴의 길이방향 각 단부에 인접하게 배치되어, 증착물의 길이방향 각 단부에 추가적인 열량을 공급하는 엔드버너부; 및 엔드버너부와 인접하게 배치되어, 맨드릴의 각 단부에서 부유하는 부유물을 흡입하는 국소배기장치;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비가 제공된다. 본 발명은 반응로에 잔존하는 부유물을 최소화하고, 부유물로 인한 증착물의 표면결함을 효과적으로 방지한다.
Description
본 발명은 합성쿼츠의 제조를 위해 사용될 수 있는 제조설비에 관한 것이다.
석영유리는 불순물 함량이 수백 ppm 이하인 순수 이산화규소(SiO2)로 이뤄진 유리이다. 석영유리는 화학적 안정성, 고온 내구성, 형상 가공성 등이 우수하여 광학, 반도체, 화학산업 등에서 널리 활용되고 있다.
석영유리는 제조방법에 따라 용융쿼츠글라스(fused quartz glass) 및 합성쿼츠글라스(synthetic quartz glass)로 분류될 수 있다. 편의상 본 명세서에서는 상기를 각각 용융쿼츠 및 합성쿼츠로 약칭하도록 한다. 용융쿼츠는 고순도의 천연 석영이 약 2,000도 이상의 고온에서 용융 및 정제되어 제조될 수 있다. 반면 합성쿼츠는 사염화규소(SiCI4) 등 규소를 함유한 화합물이 고온에서 농축되어 제조될 수 있다. 합성쿼츠는 용융쿼츠 대비 상대적으로 낮은 비용으로 제조될 수 있으면서도 불순물의 함량이 적어 오늘날 그 활용도가 지속적으로 증가되고 있다.
합성쿼츠의 제조방법은 졸-겔(Sol-Gel)법, 기상축증착법(Vapor phase Axial Deposition, VAD), 외부기상증착법(Outside Vapor phase Deposition, OVD) 등이 알려져 있다. 기상축증착법 또는 외부기상증착법은 원료물질로 사염화규소 등 규소가 함유된 원료를 질소, 산소, 헬륨 등과 함께 버너로 공급하여 열분해하고, 미세한 이산화규소 입자를 퇴적함으로써 증착물(슈트체)를 제조하게 된다. 증착물은 중공형의 다공질 모재로 형성될 수 있고, 탈수, 소결 등의 과정을 거쳐 합성쿼츠로 제조될 수 있다.
본 출원인은 상기와 같은 합성쿼츠의 제조에 있어서 다양한 기술들을 개발 및 도입해오고 있다. 일례로 등록특허 제10-2452282호의 "맨드릴 형상 변경을 통한 반도체용 실린더형 합성 쿼츠 제조방법"은 테이퍼 구간이 맨드릴의 측면으로 형성되어 크랙이 방지되면서도 유효길이를 최대화하는 방안을 제안하고 있다. 또한 등록특허 제10-2419522호의 "수율 개선 및 기공 제어가 가능한 합성 석영유리 제조방법"은 맨드릴과 증착물 간에 열팽창계수 차이로 인해 증착물에 크랙이 발생되는 문제를 개선한 바 있다. 또한 등록특허 제10-2419537호의 "사이드 버너를 이용한 실린더형 합성 쿼츠 제조방법"은 사이드 버너를 이용해 전구체의 공급량을 복잡하게 제어하지 않고도 테이퍼 형상을 제어할 수 있는 방안을 제안하고 있다.
본 발명의 실시예들은 본 출원인이 기 출원한 선행특허들을 개선하여 보다 양호한 품질의 합성쿼츠를 수득할 수 있는 합성쿼츠 제조설비를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 실시예들은 배기성능의 개선을 통해 증착물의 표면결함을 보다 완전하게 방지할 수 있는 합성쿼츠 제조설비를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 실시예들은 내부온도를 보다 효과적으로 제어할 수 있는 합성쿼츠 제조설비를 제공하고자 한다.
다만 본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제들은 반드시 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 반응로로 기능하는 소정의 내부공간을 형성하는 챔버; 증착물이 증착되는 원통형의 증착영역을 구비하고, 상기 반응로 내부에 배치되어 길이방향을 축으로 회전 구동되는 맨드릴; 상기 맨드릴의 길이방향을 따라 이격 배치된 복수의 메인버너를 구비하고, 상기 증착영역을 향해 상방으로 화염을 제공하여 상기 맨드릴의 회전에 따라 원료물질을 상기 증착영역에 다공성의 층상구조로 증착시키는 메인버너부; 상기 맨드릴의 길이방향 각 단부에 인접하게 배치되어, 상기 증착물의 길이방향 각 단부에 추가적인 열량을 공급하는 엔드버너부; 및 상기 엔드버너부와 인접하게 배치되어, 상기 맨드릴의 각 단부에서 부유하는 부유물을 흡입하는 국소배기장치;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비는 흡기팬을 통해 다량의 외기를 반응로 내부로 공급하는 한편, 압송팬을 통해 필터부에서 흡입되는 양 보다 더 많은 외기를 인입시켜 반응로 내부에 음압을 조성함으로써, 보다 신속하고 완전하게 부유물을 반응로 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 따라 합성쿼츠 제조설비는 반응로에 잔존하는 부유물을 최소화하고, 부유물로 인한 증착물의 표면결함을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비는 흡기팬 및 압송팬을 통해 반응로 내 외기 유입량을 조절함으로써 반응로 내부온도의 제어에 기여할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비는 메인버너부가 맨드릴의 길이방향을 따라 왕복 이동되도록 형성되고, 엔드버너부가 증착물의 단부 영역을 보완하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 합성쿼츠 제조설비는 맨드릴의 전체 길이영역에 걸쳐 열량 및 원료물질을 고르게 공급하고, 안정적인 열 공급 제어를 구현할 수 있으며, 증착물의 손실영역을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비는 맨드릴의 각 단부에 인접하게 배치된 국소배기장치를 통해 단부 영역에서의 부유물을 보다 효과적으로 포집 및 제거하여 증착물의 품질을 개선할 수 있다. 나아가 합성쿼츠 제조설비는 이러한 증착물에 기반하여 제조된 합성쿼츠의 품질을 개선할 수 있다.
다만 본 발명의 실시예들을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과들은 반드시 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 효과들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성쿼츠 제조설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 맨드릴 등을 분리해 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1, 2엔드버너의 배치를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 합성쿼츠 제조설비의 개략적인 작동을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 맨드릴 등을 분리해 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1, 2엔드버너의 배치를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 합성쿼츠 제조설비의 개략적인 작동을 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조해 설명한다. 이하의 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공될 수 있다. 다만 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이고 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 기술적 요지를 불분명하게 하거나 공지된 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성쿼츠 제조설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 챔버(110)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 소정의 내부공간을 구비할 수 있다. 챔버(110)의 내부공간에는 후술할 맨드릴(140), 메인버너부(150) 등이 배치될 수 있다. 챔버(110)는 소정의 내부공간을 구비한 것이면 무방하고, 크기, 형상 등이 특별히 제한되지 않는다.
챔버(110)는 흡기구(111)를 구비할 수 있다. 흡기구(111)는 외기를 챔버(110) 내부로 유입시키기 위해 사용될 수 있다. 본 실시예에서 흡기구(111)는 챔버(110)의 하부영역에 배치된 것으로 예시되고 있다. 예시된 바와 같이 챔버(110)의 하부영역에 배치된 흡기구(111)는 챔버(110) 내에서 상승기류를 조성하는데 유리하게 작용될 수 있다. 다만 필요에 따라 흡기구(111)는 다양한 위치에 배치될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다. 일례로 흡기구(111)는 챔버(110)의 중앙영역, 상부영역 등에 배치될 수 있다.
필요에 따라 흡기구(111)는 복수개로 구성될 수 있다. 본 실시예의 경우 흡기구(111)는 챔버(110)의 하부영역에서 좌우로 대응되도록 한 쌍이 구비되어 있다. 다만 흡기구(111)의 개수는 필요에 따라 증감 변동될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다. 또한 경우에 따라 복수의 흡기부(111)는 일부가 상이한 위치에 배치될 수 있다. 일례로 복수의 흡기구(111) 중 일부는 챔버(110)의 하부영역에 배치되고, 다른 일부는 챔버(110)의 상부영역에 배치될 수 있다. 유사한 방식으로 복수의 흡기구(111)는 다양한 배치형태를 가질 수 있다.
경우에 따라 흡기구(111)를 통해 유입된 외기에는 산호, 질소 등 반응로(112) 내부의 분위기를 제어할 수 있는 공정가스가 부가될 수 있다.
흡기구(111) 또는 흡기구(111)를 포함하는 흡기유로 상에는, 흡기팬(113)이 구비될 수 있다. 흡기팬(113)은 외기유로(111)로의 외기 유입량을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
또한 흡기구(111) 또는 흡기구(111)를 포함하는 흡기유로 상에는, 필터부(114)가 구비될 수 있다. 일례로 필터부(114)는 울파필터(ULPA Filter), 헤파필터(HEPA Filter), 미디움필터(Medium Filter) 등을 포함할 수 있다. 필터부(114)는 외기유로(111)로 청정도가 높은 공기를 공급할 수 있도록 하여 증착물(10)의 품질 개선에 기여할 수 있다.
챔버(110)의 내부공간은 이산화규소 입자가 증착되는 반응로(112)로 기능할 수 있다. 증착물(10) 제조를 위한 원료물질(전구체)은 반응로(112) 내부로 공급되어 맨드릴(140)의 외면에 증착될 수 있다. 원료물질은 이산화규소 입자를 포함할 수 있고, 맨드릴(140)의 외면에 다층구조를 이루며 순차적 적층되어 증착물(10)을 형성할 수 있다. 증착물(10)은 맨드릴(140)의 형태에 따라 중공을 가진 원통형 등으로 형성될 수 있고, 다공성의 층상구조를 이루며 맨드릴(140)의 외면에 적층될 수 있다. 다공성의 증착물(10)은 탈수, 소결 등의 후속공정을 거쳐 합성쿼츠로 제조될 수 있다. 원료물질은 초음파진동자, 히터 등을 통해 기상 또는 에어로졸 형태로 내부챔버(120)에 공급될 수 있다. 바람직하게 원료물질은 메인버너부(150)의 화염 방향과 대응되도록 반응로(112) 내에서 상승 기류를 형성하며 공급될 수 있다. 경우에 따라 원료물질은 일부 또는 전부가 메인버너부(150)의 화염과 함께 공급될 수 있다.
챔버(110)는 외기공급슈트(115)를 구비할 수 있다. 외기공급슈트(115)는 흡기구(111)를 통해 공급된 외기를 반응로(112) 내부로 공급하도록 형성될 수 있다. 바람직하게 외기공급슈트(115)는 원료물질의 공급방향과 대응되도록 반응로(112) 내부에서 상승 기류를 형성하며 공급될 수 있다. 본 실시예에서 외기공급슈트(115)는 맨드릴(140)의 하측에 배치되어 상측의 맨드릴(140)을 향해 외기를 송출하는 것으로 예시되고 있다. 이와 같이 공급된 외기는 반응로(112) 내부에서 원료물질과 대응되는 유동 흐름을 조성하면서 원료물질의 안정적인 증착을 유도하는데 기여할 수 있다.
외기공급슈트(115)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 또는 외기공급슈트(115)는 맨드릴(140)의 전체 길이를 포함하는 영역에서 외기를 공급하도록 형성될 수 있다. 일례로 외기공급슈트(115)는 맨드릴(140) 전체 길이의 약 120 내지 130%의 길이를 갖도록 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 외기공급슈트(115)의 구조, 형태 등은 맨드릴(140) 또는 반응로(112) 내부로 적절히 외기를 공급할 수 있는 것이면 다양하게 변형될 수 있고, 반드시 예시된 바에 한정되지는 않는다.
한편 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 스크러버(130)를 포함할 수 있다.
스크러버(130)는 반응로(112) 내부의 미반응 원료물질, 기타 부유물 등(이하, 부유물)을 여과 처리하여 반응로(112) 외부로 배출시킬 수 있다.
스크러버(130)는 반응로(112) 내부를 향해 개방된 배기구(131)를 구비할 수 있다. 반응로(112) 내부의 부유물은 배기구(131)를 통해 스크러버(130)로 유입될 수 있다. 바람직하게 배기구(131)는 반응로(112)의 상부 영역에 배치될 수 있고, 반응로(112) 내부를 향해 하측으로 개방 형성될 수 있다. 이러한 배기구(131)는 반응로(112) 내부의 상승 기류에 따라 부유물 등을 효과적으로 흡입할 수 있다.
배기구(131)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 바람직하게 배기구(131)는 맨드릴(140)의 전체 길이를 포함하는 영역에서 연장 형성될 수 있다. 일례로 배기구(131)는 맨드릴(140) 전체 길이의 약 130 내지 150%의 길이를 갖도록 연장 형성될 수 있다. 보다 바람직하게 전술한 외기공급슈트(115)는 맨드릴(140)의 전체 길이를 포함하는 제1길이방향 영역(AE1)에 걸쳐 연장 형성될 수 있고, 배기구(131)는 외기공급슈트(115)의 전체 길이를 포함하는 제2길이방향 영역(AE2)에 걸쳐 연장 형성될 수 있다.
스크러버(130)는 배기덕트(132)를 구비할 수 있다. 배기덕트(132)는 스크러버(130)를 거쳐 정화된 배출가스를 외부로 배출 안내할 수 있다. 본 실시예에서 배기덕트(132)는 스크러버(130) 상부에 연결 설치된 것으로 예시되고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
배기덕트(132)에는 압송팬(133)이 구비될 수 있다. 압송팬(133)은 배기구(131)에 부유물의 흡입을 위한 추가적인 흡인력을 제공할 수 있다. 즉, 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 외기를 유입시키는 흡기팬(113) 및, 배기구(131)에 추가된 압송팬(133)에 의해 부유물에 대해 보다 강한 유동흐름을 조성할 수 있다. 일례로 본 실시예에서 반응로(112) 내부는 흡기팬(113) 및 압송팬(133)을 통해 -15 내지 -20 torr의 음압이 조성될 수 있다. 이러한 음압은 반응로(112) 내부에 보다 강한 상승 기류를 형성할 수 있도록 하는 한편, 외기의 유입량 제어를 통한 내부온도 제어의 편의성을 높일 수 있다. 나아가 반응로(112) 내부의 부유물이 원활하게 배출될 수 있어, 증착물(10)의 직경 증가 및 반응온도 상승에 따른 부유물 부착 가능성이 줄어들고, 수율이 보다 개선될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 맨드릴 등을 분리해 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 맨드릴(140)을 포함할 수 있다.
맨드릴(140)은 반응로(112) 내부에 배치될 수 있다. 맨드릴(140)은 반응로(112) 내부에서 증착물(10)이 증착되는 증착영역(141)을 구비할 수 있다. 즉, 맨드릴(140)은 외면에 증착영역(141)이 구비될 수 있다. 증착영역(141)은 원통형을 이루며 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
맨드릴(140)은 원통형의 외형을 가질 수 있다. 일례로 맨드릴(140)은 200 내지 350mm의 직경을 갖고 500 내지 3,000mm의 길이를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 맨드릴(140)의 규격은 맨드릴(140)의 외면에 증착되는 증착물(10)의 규격에 대응될 수 있다. 일례로 증착물(10)은 맨드릴(140)의 규격에 따라 200 내지 3500mm의 내경 및 300 내지 700mm의 외경을 갖고, 500 내지 3,000mm의 길이를 갖는 원통형으로 형성될 수 있다. 경우에 따라 맨드릴(140)은 다각기둥, 부분적인 원통형 등을 가질 수 있다.
증착물(10)은 맨드릴(140)의 회전에 따라 맨드릴(140) 외면의 증착영역(141)에 순차적으로 증착되며 성장될 수 있다. 본 실시예에서는 예시적으로 증착물(10)이 증착영역(141)의 각 단부에 대응되는 위치까지 성장된 예를 도시하고 있다. 다만 반드시 이에 한정되지는 않으며, 경우에 따라 증착물(10)은 참고도에 도시된 바와 같이 증착영역(141)을 넘어 맨드릴(140)의 각 단부 영역에 이르도록 성장되는 등으로 다양한 증착 형태를 가질 수 있다.
맨드릴(140)은 길이방향의 각 단부에 지지체(142)를 구비할 수 있다. 지지체(142)는 소정의 기계적 매커니즘을 통해 회전 가능하게 지지될 수 있고, 이에 의해 맨드릴(140)은 길이방향을 축으로 회전될 수 있다. 지지체(142)는 맨드릴(140)의 외경 대비 소정 정도 작은 외경을 가지고 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 필요에 따라 지지체(142)는 맨드릴(140)로부터 분리 가능하게 형성될 수 있다. 참고로 이러한 지지체(142)의 기능, 효과 등은 본 출원이 기 출원한 등록특허 제10-2452282호에서 설명된 바 있다.
맨드릴(140)은 지지체(142) 등에 연결된 구동수단을 통해 회전 구동될 수 있다. 일례로 구동수단은 모터, 엔진, 터빈 등의 동력발생수단을 포함할 수 있다. 또한 필요에 따라 구동수단은 감속기, 기어박스 등의 동력전달수단을 포함할 수 있다. 구동수단은 맨드릴(140)을 소정의 회전속도로 회전 구동할 수 있다. 경우에 따라 구동수단은 맨드릴(140)의 회전속도를 연속적 또는 불연속적으로 가변시키면서 구동할 수 있다.
맨드릴(140)은 일부 또는 전부가 금속 또는 세라믹 계열의 재질로 형성될 수 있다. 일례로 맨드릴(140)은 스테인리스스틸, 니켈, 티타늄, 인코넬(Inconel) 및 하스텔로이(Hastelloy) 중 어느 하나 이상을 재질로 포함할 수 있다. 또는 맨드릴(140)은 알루미나 및 탄화규소 중 어느 하나 이상을 재질로 포함할 수 있다.
한편 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 메인버너부(150)를 포함할 수 있다.
메인버너부(150)는 반응로(112) 내부에서 맨드릴(140)로 증착에 필요한 화염을 제공하도록 형성될 수 있다. 경우에 따라 메인버너부(150)는 원료물질의 일부 또는 전부를 화염과 함께 제공할 수 있다. 또한 경우에 따라 메인버너부(150)는 증착을 보조하기 위한 비활성기체 등을 화염과 함께 제공할 수 있다.
메인버너부(150)는 맨드릴(140)의 하측에 배치될 수 있고, 증착영역(141)을 향해 상방으로 화염을 제공할 수 있다.
메인버너부(150)는 복수의 메인버너(151~153)를 구비할 수 있다. 복수의 메인버너(151~153)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 3개의 메인버너(151~153)를 예시적으로 도시하고 있으며, 편의상 각 메인버너(151~153)를 제1 내지 3메인버너(151~153)로 구분해 지칭하도록 한다. 예시된 경우에서 제2메인버너(152)는 대략 맨드릴(140)의 길이방향 중앙에 대응되도록 배치되어 있고, 제1, 3메인버너(151, 153)는 각각 제2메인버너(152)를 중심으로 메인버너부(150)의 길이방향 각 단부에 대응되도록 배치되어 있다.
메인버너부(150)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 형성될 수 있다. 바람직하게 메인버너부(150)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 소정 구간에서 왕복 이동되도록 형성될 수 있다.
상기에서 메인버너부(150)는 최외측에 배치된 메인버너(제1메인버너(151) 또는 제3메인버너(153))가 증착영역(141)의 길이방향 각 단부를 소정 정도 벗어난 위치까지 더 이동될 수 있다. 구체적으로 메인버너부(150)는 제1메인버너(151)가 증착영역(141)의 일측 단부보다 소정 영역(AE3) 더 벗어난 위치까지 이동될 수 있고, 이와 유사하게 제3메인버너(153)가 증착영역(141)의 반대측 단부보다 소정 영역(AE4) 더 벗어난 위치까지 이동될 수 있다. 일례로 상기의 소정 영역(AE3, AE4)은 맨드릴(140)의 길이방향에 따른 150 내지 200mm의 영역으로 설정될 수 있다. 이러한 구성은 증착영역(141)의 각 단부 부위까지 증착물(10)이 안정적으로 성장되도록 한다. 다만 후술할 국소배기장치(170) 등과의 간섭을 배제하기 위해 메인버너부(150)의 이동 위치는 상기 예시된 바 등으로 적절히 제한될 필요가 있다.
한편 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 엔드버너부(160)를 포함할 수 있다.
전술한 메인버너부(150)는 맨드릴(140)의 길이방향에 따른 이동을 통해 증착영역(141) 전체에 걸쳐 균일한 증착물(10)의 성장을 유도할 수 있다. 다만 각 메인버너(151~153)의 배치상 이러한 경우에도 증착영역(141)의 각 단부 부위는 증착영역(141)의 다른 부위 대비 상대적으로 적은 열량이나 원료물질만이 공급될 수 있다. 또한 증착영역(141)의 각 단부 부위는 증착물(10)의 형상을 적절히 유지하기 위해 일종의 테이퍼 형상을 형성할 필요가 있다. 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 이를 보완하기 위해 증착영역(141)의 각 단부에 엔드버너부(160)가 추가적으로 구비될 수 있다.
엔드버너부(160)는 맨드릴(140)의 각 단부에 인접하게 배치되어 증착물(10)의 각 단부를 향해 소정 방향의 화염을 공급할 수 있다. 경우에 따라 엔드버너부(160)는 맨드릴(140)의 회전축 방향에 대해 소정 각도를 이루며 배치되어, 증착물(10)의 단부에 화염을 제공할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 엔드버너부의 변형예를 도시한 도면이다.
도 3은 엔드버너부(160)가 복수개로 구성된 경우를 예시하고 있다. 편의상 본 설명에서는 각 엔드버너부(160)를 제1엔드버너부(161) 및 제2엔드버너부(162)로 구분해 지칭하도록 한다. 도시되지 않았으나 경우에 따라 엔드버너부(160)는 3개 이상의 복수개로 구성될 수도 있다. 예시된 바에서 제1엔드버너(161)는 맨드릴(140)의 일측 단부에서 맨드릴(140)의 원주방향에 따른 소정 위치로 배치될 수 있다. 또한 제2엔드버너(162)는 제1엔드버너(161)로부터 맨드릴(140)의 원주방향을 따라 소정 각도 간격 이격 배치될 수 있다. 참고로 도 3의 (a)는 맨드릴(140)의 길이방향 일측 단부에서 바라본 제1, 2엔드버너(161, 162)의 배치를 나타내고, 도 3의 (b)는 도 2의 방향에서 바라본 제1, 2엔드버너(161, 162)의 배치를 나타내고 있다.
본 실시예에서 제1엔드버너(161)는 맨드릴(140)의 측부 정중앙에 대응되는 위치로 배치될 수 있다. 또한 제2엔드버너(162)는 제1엔드버너(161)로부터 맨드릴(140)의 원주방향을 따라 30 내지 60도 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 제1, 2엔드버너(161, 162)의 배치는 후술할 국소배기장치(170)와의 간섭을 줄이기 위함이다.
경우에 따라 맨드릴(140)은 소정의 회전방향(RT1)을 가질 수 있고, 제1, 2엔드버너(161, 162)는 맨드릴(140)의 회전방향(RT1)을 따라 30 내지 60도의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 본 실시예에서 회전방향(RT1)은 시계방향으로 예시되어 있고, 제2엔드버너(162)는 제1엔드버너(161)로부터 시계방향으로 약 45도 이격 배치되고 있다. 또한 이러한 경우 후술할 국소배기장치(170)는 제2엔드버너(162)로부터 회전방향(RT1)으로 30 내지 60도의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우 국소배기장치(170)의 배치 기준점(ST1)은 제2엔드버너(162)로부터 시계방향으로 약 45도 이격 배치되고 있다. 이러한 배치는 제1, 2엔드버너(161, 162) 등으로 인해 맨드릴(140)의 각 단부에서 발생되는 부유물을 국소배기장치(170)가 보다 신속하고 효과적으로 포집할 수 있도록 한다.
경우에 따라 제1, 2엔드버너(161, 162)는 각각 상이한 방향으로 화염을 공급하도록 배치될 수 있다. 일례로 제1엔드버너(161)는 도시된 바와 같이 맨드릴(140)의 길이방향과 직교하는 방향으로 맨드릴(140)의 단부에 화염을 공급하도록 배치될 수 있고, 제2엔드버너(162)는 맨드릴(140)의 길이방향과 대응되는 방향으로 맨드릴(140)의 단부에 화염을 공급하도록 배치될 수 있다. 이러한 배치는 맨드릴(140)의 단부에 화염을 고르게 공급하는데 효과적으로 기능할 수 있다. 또한 이러한 배치는 맨드릴(140)의 단부에서 와류를 발생시켜 맨드릴(140)의 단부에 부유하는 부유물이 반응로(112) 내부로 확산되는 것을 일정 부분 제한할 수 있다. 와류에 의해 맨드릴(140) 단부에 정체된 부유물은 국소배기장치(170)에 의해 효과적으로 제거될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 국소배기장치(170)를 포함할 수 있다.
국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 길이방향 각 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 각 단부에서 발생되는 부유물을 흡입해 반응로(112) 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 의해 맨드릴(140)의 각 단부에서 부유물이 보다 완전하게 제거될 수 있다.
부연하면 반응로(112) 내부의 부유물은 반응로(112) 내부를 부유하면서 입자 크기가 성장될 수 있다. 이와 같이 성장된 부유물은 증착물(10) 표면에 증착되어 증착물(10)의 표면 결함을 발생시킬 수 있다. 이에 따라 반응로(112) 내부는 상승 기류가 조성되어 배기구(131)를 통해 부유물이 제거되도록 형성되어 있다. 다만 상승 기류나 배기구(131) 등에도 불구하고, 맨드릴(140)의 단부 영역에서는 상대적으로 다량의 부유물이 발생되어, 일부의 부유물이 적절히 제거되지 않는 경우가 발생될 수 있다. 본 실시예의 합성쿼츠 제조설비(100)는 이러한 배경에 기초하여, 맨드릴(140)의 길이방향 각 단부에 국소배기장치(170)를 부가하고 있다.
국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 회전을 간섭하지 않는 범위에서 가급적 맨드릴(140)의 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 일례로 국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 단부와 5 내지 30mm, 바람직하게는 10mm 내외의 간격을 가지고 배치될 수 있다.
전술한 도 3의 변형예에 있어서 국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 회전방향(RT1)을 따라 엔드버너부(160)(제2엔드버너(162))와 인접하게 배치될 수 있다. 바람직하게 국소배기장치(170)는 맨드릴(140) 단부의 직하단에 배치 기준점(ST1)을 갖고, 맨드릴(140)의 회전방향을 따라 소정 각도 범위(AE5)를 커버하도록 형성될 수 있다. 일례로 국소배기장치(170)는 배치 기준점(ST1)을 중심으로, 맨드릴(140)의 원주방향을 따라 30 내지 60도의 범위(AE5)를 커버하도록 형성될 수 있다.
국소배기장치(170)는 맨드릴(140)의 단부를 향해 배치되어 부유물이 유입되는 유입구(171)를 구비할 수 있다. 바람직하게 유입구(171)의 하단은 맨드릴(140) 단부의 하단보다 소정 정도 낮은 위치까지 연장될 수 있고, 유입구(171)의 상단은 맨드릴(140) 단부의 중심 부위와 인접한 위치까지 연장될 수 있다. 또한 유입구(171)는 대체로 맨드릴(140)의 길이방향과 직교하는 유입면을 형성할 수 있다.
국소배기장치(170)는 유입구(171)로부터 국소배기장치(170)의 내부를 향해 연장된 유입로(172)를 구비할 수 있다. 바람직하게 유입로(172)는 유입구(171)에서 멀어질수록 유로면적이 점진적으로 좁아지게 형성될 수 있다. 이러한 유입로(172)의 형태는 유로면적의 변화를 통해 유입기류를 소정 정도 가속하여 부유물의 흡입성능을 개선할 수 있다. 보다 바람직하게 유입로(172)는 내측 저면이 유입방향에 대응되는 평면(172a)으로 형성될 수 있고, 이에 대응되는 내측 상면이 유입방향을 따라 하향 경사진 경사면(172b)으로 형성될 수 있다. 일례로 유입로(172)의 내측 상면은 유입방향에 대해 30 내지 60도의 경사각(S1)을 가질 수 있다.
상기의 경우 내측 저면에 인접한 유입로(172)의 하부 영역에서는 횡방향의 상대적으로 빠른 유동흐름이 조성될 수 있다. 유입구(171)의 상하 높이에 따라, 하부영역의 경우 맨드릴(140)이나 증착물(10) 등의 유동흐름을 방해하는 요소가 적은 것도, 하부 영역에서의 빠른 유동흐름을 촉진하는 요인이 될 수 있다. 이러한 하부 영역의 유동흐름은 내측 상면을 포함한 유입로(172) 상부 영역에서의 부유물 흡입을 촉진시킬 수 있다. 즉, 유입구(171)의 배치 및 유입로(172)의 구조에 의해, 유입로(172) 하부 영역에서 상대적으로 빠른 유동흐름이 조성되고, 이로 인한 압력차가 실질적으로 부유물이 흡입되는 상부 영역에서의 흡입력을 강화할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 합성쿼츠 제조설비의 개략적인 작동을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 증착이 개시되고, 반응로(112) 내부로 원료물질이 공급될 수 있다. 또한 원료물질의 공급과 함께, 메인버너부(150)를 통해 맨드릴(140)의 외면으로 화염이 공급될 수 있다. 경우에 따라 원료물질은 메인버너부(150)를 통해 화염과 함께 공급될 수 있다. 메인버너부(150)는 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 소정 구간 왕복 이동되며 맨드릴(140)의 외면에 증착물(10)을 증착시킬 수 있다. 맨드릴(140)은 길이방향을 축으로 회전되면서 상기의 증착과정이 수행될 수 있다.
한편 흡기팬(113)은 흡기구(111) 및 흡기팬(113)을 통해 외기를 외기공급슈트(115)로 유입시킬 수 있다. 유입된 외기는 외기공급슈트(115)를 거쳐 반응로(112) 내부로 공급될 수 있다. 외기는 맨드릴(140)의 길이방향에 대응되는 영역에서 상승 기류를 형성하며 배기구(131)로 유동될 수 있다.
이상 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비(100)는 흡기팬(113)을 통해 다량의 외기를 반응로(112) 내부로 공급하는 한편, 압송팬(133)을 통해 필터부(114)에서 흡입되는 양 보다 더 많은 외기를 인입시켜 반응로(112) 내부에 음압을 조성함으로써, 보다 신속하고 완전하게 부유물을 반응로(112) 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 따라 합성쿼츠 제조설비(100)는 반응로(112)에 잔존하는 부유물을 최소화하고, 부유물로 인한 증착물의 표면결함을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비(100)는 흡기팬(113) 및 압송팬(133)을 통해 반응로(112) 내 외기 유입량을 조절함으로써 반응로(112) 내부온도의 제어에 기여할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비(100)는 메인버너부(150)가 맨드릴(140)의 길이방향을 따라 왕복 이동되도록 형성되고, 엔드버너부(160)가 증착물(10)의 단부 영역을 보완하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 합성쿼츠 제조설비(100)는 맨드릴(140)의 전체 길이영역에 걸쳐 열량 및 원료물질을 고르게 공급하고, 안정적인 열 공급 제어를 구현할 수 있으며, 증착물(10)의 손실영역을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 합성쿼츠 제조설비(100)는 맨드릴(140)의 각 단부에 인접하게 배치된 국소배기장치(170)를 통해 단부 영역에서의 부유물을 보다 효과적으로 포집 및 제거하여 증착물(10)의 품질을 개선할 수 있다. 나아가 합성쿼츠 제조설비(100)는 이러한 증착물(10)에 기반하여 제조된 합성쿼츠의 품질을 개선할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.
100: 합성쿼츠 제조설비 110: 외부챔버
120: 내부챔버 130: 스크러버
140: 맨드릴 150: 메인버너부
160: 엔드버너부 170: 국소배기장치
120: 내부챔버 130: 스크러버
140: 맨드릴 150: 메인버너부
160: 엔드버너부 170: 국소배기장치
Claims (10)
- 반응로를 형성하는 챔버;
원통형의 증착영역을 구비하고 상기 반응로 내부에서 회전되는 맨드릴;
상기 맨드릴을 따라 배치된 복수의 메인버너를 구비하고 상기 증착영역을 향해 상방으로 화염을 제공해 원료물질을 증착시키는 메인버너부;
상기 맨드릴의 길이방향 각 단부에 인접하게 배치되어 증착물의 길이방향 각 단부에 추가적인 열량을 공급하는 엔드버너부; 및
상기 엔드버너부와 인접하게 배치되어 부유물을 흡입하는 국소배기장치;를 포함하고,
상기 국소배기장치는,
부유물이 유입되되, 하단이 상기 맨드릴 단부의 하단보다 소정 정도 낮은 위치까지 연장되고, 상단이 상기 맨드릴 단부의 중심 부위와 인접한 위치까지 연장된 유입구; 및
상기 유입구로부터 상기 국소배기장치의 내부를 향해 연장되어 상기 부유물의 유동경로를 제공하되, 내측 저면이 상기 부유물의 유입방향에 대응되는 평면으로 형성되고, 상기 내측 저면에 대응되는 내측 상면이 부유물의 유입방향을 따라 하향 경사진 경사면으로 형성되어, 상기 유입구에서 이격될수록 점진적으로 유로면적이 좁아지게 형성된 유입로;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 1에 있어서,
상기 챔버는,
상기 챔버에 구비된 흡기구로의 외기 이송경로 상에 배치되어 외기를 상기 반응로 내부로 강제 이송하는 흡기팬;
상기 흡기팬에 의해 이송된 외기를 여과 처리하는 필터부; 및
상기 필터부를 거쳐 제공된 외기를 상기 맨드릴을 향해 상방으로 공급하는 외기공급슈트;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 2에 있어서,
상기 합성쿼츠 제조설비는,
상기 반응로의 상부 영역에 배치되어 상기 반응로 내부를 향해 하측으로 개방 형성된 배기구를 구비하고, 상기 반응로 내부의 부유물을 여과 처리하여 배기덕트로 배출시키도록 형성되되, 상기 배기덕트에는 상기 반응로 내부에 음압을 조성하기 위한 압송팬이 설치된, 스크러버;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 3에 있어서,
상기 외기공급슈트는,
상기 맨드릴의 길이방향을 따라 연장되되, 상기 맨드릴의 전체 길이 영역을 포함하도록 상기 맨드릴의 길이 대비 소정 정도 길게 형성되고,
상기 배기구는,
상기 외기공급슈트와 대응되도록 상기 맨드릴의 길이방향을 따라 연장되되, 상기 외기공급슈트의 전체 길이 영역을 포함하도록 상기 외기공급슈트의 길이 대비 소정 정도 길게 형성되는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 1에 있어서,
상기 메인버너부는,
상기 맨드릴의 길이방향을 따라 왕복 이동되되, 최외측의 메인버너가 상기 증착영역의 길이방향 각 단부를 소정 영역 벗어난 위치까지 이동되도록 형성되고,
상기 엔드버너부는,
상기 맨드릴의 길이방향 일단에서 소정의 원주방향 위치에 배치된 제1엔드버너; 및
상기 맨드릴의 회전방향에 따라, 상기 제1엔드버너로부터 원주방향으로 30 내지 60도의 간격을 갖고 배치되는 제2엔드버너;를 포함하는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1, 2엔드버너는,
상기 맨드릴의 단부를 향해 각각 상이한 방향으로 화염을 공급하도록 배치되어, 상기 맨드릴의 단부에서 부유물의 확산을 방지하기 위한 와류를 유도하는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 1에 있어서,
상기 국소배기장치는,
상기 맨드릴의 회전방향에 따라, 상기 엔드버너부로부터 30 내지 60도의 간격을 갖고 배치되는, 합성쿼츠 제조설비. - 청구항 1에 있어서,
상기 국소배기장치는,
상기 맨드릴 단부의 직하단에 배치 기준점을 갖고, 상기 배치 기준점을 중심으로 상기 맨드릴의 원주방향을 따라 30 내지 60도의 범위를 커버하도록 연장 형성되는, 합성쿼츠 제조설비. - 삭제
- 삭제
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4668263A (en) * | 1984-11-13 | 1987-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing glass preform for optical fiber |
| JPH07196332A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-08-01 | Samsung Electron Co Ltd | 光ファイバ形成方法とその装置 |
| KR20050093708A (ko) * | 2004-03-18 | 2005-09-23 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 및 광섬유용 유리 모재 |
| EP1256553B1 (en) * | 2001-05-08 | 2011-03-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Apparatus and method for producing a glass preform for optical fibres by deposition |
| KR101261095B1 (ko) * | 2004-03-29 | 2013-05-03 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 |
| JP2018168049A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法 |
| KR102419537B1 (ko) | 2021-12-23 | 2022-07-11 | 비씨엔씨 주식회사 | 사이드 버너를 이용한 실린더형 합성 쿼츠 제조방법 |
| KR102419522B1 (ko) | 2021-11-25 | 2022-07-11 | 비씨엔씨 주식회사 | 수율 개선 및 기공 제어가 가능한 합성 석영유리 제조방법 |
| KR102452282B1 (ko) | 2021-12-23 | 2022-10-06 | 비씨엔씨 주식회사 | 맨드릴 형상 변경을 통한 반도체용 실린더형 합성 쿼츠 제조방법 |
-
2023
- 2023-07-05 KR KR1020230086828A patent/KR102636792B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4668263A (en) * | 1984-11-13 | 1987-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing glass preform for optical fiber |
| JPH07196332A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-08-01 | Samsung Electron Co Ltd | 光ファイバ形成方法とその装置 |
| EP1256553B1 (en) * | 2001-05-08 | 2011-03-23 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Apparatus and method for producing a glass preform for optical fibres by deposition |
| KR20050093708A (ko) * | 2004-03-18 | 2005-09-23 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 및 광섬유용 유리 모재 |
| KR101261095B1 (ko) * | 2004-03-29 | 2013-05-03 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 다공질 유리 모재의 제조 장치 |
| JP2018168049A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ多孔質母材の製造装置及び製造方法 |
| KR102419522B1 (ko) | 2021-11-25 | 2022-07-11 | 비씨엔씨 주식회사 | 수율 개선 및 기공 제어가 가능한 합성 석영유리 제조방법 |
| KR102419537B1 (ko) | 2021-12-23 | 2022-07-11 | 비씨엔씨 주식회사 | 사이드 버너를 이용한 실린더형 합성 쿼츠 제조방법 |
| KR102452282B1 (ko) | 2021-12-23 | 2022-10-06 | 비씨엔씨 주식회사 | 맨드릴 형상 변경을 통한 반도체용 실린더형 합성 쿼츠 제조방법 |
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