JPH1192154A - Synthetic quartz glass manufacturing apparatus and synthetic quartz glass manufacturing method - Google Patents
Synthetic quartz glass manufacturing apparatus and synthetic quartz glass manufacturing methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 合成炉の外部に露出したバーナー部分をスー
トおよび腐食性ガスから保護する。
【解決手段】 合成石英ガラス製造装置の炉壁１４と炉
枠１６との間に、合成炉の外部に露出したバーナー部分
２０ａに、当該バーナー部分２０ａの外周に沿って均等
に保護ガスを吹きつける吹きつけ機構３０として、中空
のドーナツリング形状の石英ガラス管３２を具えてい
る。石英ガラス管３２は、その表面のうちのドーナツリ
ング形状の内周に沿って、保護ガスの射出口３６を等間
隔で複数個具えている。
(57) [Problem] To protect a burner portion exposed to the outside of a synthesis furnace from soot and corrosive gas. SOLUTION: Between a furnace wall 14 and a furnace frame 16 of a synthetic quartz glass manufacturing apparatus, a protective gas is uniformly blown to a burner portion 20a exposed outside the synthesis furnace along an outer periphery of the burner portion 20a. The blowing mechanism 30 includes a hollow doughnut-shaped quartz glass tube 32. The quartz glass tube 32 is provided with a plurality of protective gas injection ports 36 at equal intervals along the inner periphery of the donut ring shape of the surface.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、合成石英ガラス
製造装置および方法に関する。The present invention relates to an apparatus and a method for producing synthetic quartz glass.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体装置の製造過程で半導体基
板等に集積回路の微細パターンを露光・転写する光リソ
グラフィー技術において、ステッパーと呼ばれる露光装
置が用いられている。このステッパーの光源には、近
年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化に伴って可視
光よりも波長の短い紫外域の光が用いられるようになっ
た。このため、露光装置の光学系も、従来の光学ガラス
に変えて、紫外域の光を透過する材料で構成することが
必要となった。紫外域の光の透過率の高い光学材料とし
ては、例えば、石英ガラスが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, an exposure apparatus called a stepper has been used in an optical lithography technique for exposing and transferring a fine pattern of an integrated circuit onto a semiconductor substrate or the like in a process of manufacturing a semiconductor device. In recent years, ultraviolet light having a shorter wavelength than visible light has come to be used as the light source of this stepper along with high integration of large-scale integrated circuits (LSIs). For this reason, the optical system of the exposure apparatus must be made of a material that transmits ultraviolet light, instead of the conventional optical glass. As an optical material having a high transmittance of light in the ultraviolet region, for example, quartz glass is known.
【０００３】また、露光装置の光学系は、収差補正のた
めにレンズ等の多数の光学部材で構成されている。この
ため、露光装置の光学系全体の透過率を高くするために
は、個々の光学部材の透過率を高くすることが必要であ
る。石英ガラスの透過率を高くするためには、石英ガラ
スを高純度にすることが必要である。高純度の石英ガラ
スが得られる製造方法としては、火炎加水分解法（直接
法または直接火炎法とも称する。）が知られている。The optical system of the exposure apparatus is composed of a number of optical members such as lenses for correcting aberration. Therefore, in order to increase the transmittance of the entire optical system of the exposure apparatus, it is necessary to increase the transmittance of each optical member. In order to increase the transmittance of quartz glass, it is necessary to make the quartz glass highly pure. As a production method for obtaining high-purity quartz glass, a flame hydrolysis method (also referred to as a direct method or a direct flame method) is known.
【０００４】火炎加水分解法では、四塩化ケイ素などの
高純度のケイ素化合物を原料に用いる。そして、この原
料と、加熱および加水分解反応のための燃焼ガス（例え
ば、酸素および水素）とを、製造装置の合成炉内のター
ゲットに向けて、バーナーから噴射する。このターゲッ
トは、合成炉内で回転、引き下げを行なっている。バー
ナーから噴射された原料は、酸素水素火炎で加水分解さ
れて石英ガラス微粒子（スート）を形成する。スート
は、ターゲット上で堆積、溶融、透明化して石英ガラス
のインゴットを形成する。このようにして得られた石英
ガラスは合成石英ガラスと呼ばれる。In the flame hydrolysis method, a high-purity silicon compound such as silicon tetrachloride is used as a raw material. Then, the raw material and a combustion gas (for example, oxygen and hydrogen) for the heating and hydrolysis reaction are injected from a burner toward a target in a synthesis furnace of the manufacturing apparatus. This target is rotated and lowered in the synthesis furnace. The raw material injected from the burner is hydrolyzed by an oxygen-hydrogen flame to form fine silica glass particles (soot). The soot is deposited, melted and made transparent on the target to form a quartz glass ingot. The quartz glass obtained in this way is called synthetic quartz glass.
【０００５】従来の合成石英ガラス製造装置において
は、合成炉の炉壁を、通常、石英等の耐火物で構成して
ある。そして、バーナーは、一般に、合成炉の頂上部分
でこの耐火物を貫通して、その先端部分を合成炉の内部
に突出させている。また、このバーナーの材料には、一
般に、耐高温性および耐腐食性に優れた溶融石英ガラス
が用いられている。In a conventional synthetic quartz glass manufacturing apparatus, the furnace wall of the synthesis furnace is usually made of a refractory material such as quartz. The burner generally penetrates the refractory at a top portion of the synthesis furnace, and has a tip portion protruding into the synthesis furnace. Further, as a material of the burner, fused silica glass excellent in high temperature resistance and corrosion resistance is generally used.
【０００６】ところで、合成炉の炉壁を構成する耐火物
とこれを貫通するバーナーとは、熱膨張率が異なる。こ
のため、若し耐火物とバーナとを密着させて石英ガラス
を合成すると、耐火物とバーナとの間に力が加わって耐
火物やバーナが割れてしまうおそれがある。従って、耐
火物およびバーナーの破損を防ぐためには、耐火物とバ
ーナとを離間させる必要がある。このため、従来の合成
石英ガラス製造装置においては、耐火物とバーナとの間
に１〜２ｃｍ程度の隙間を設けている。Incidentally, the refractory constituting the furnace wall of the synthesis furnace and the burner penetrating therethrough have different coefficients of thermal expansion. Therefore, if quartz glass is synthesized by bringing the refractory and the burner into close contact with each other, a force may be applied between the refractory and the burner, and the refractory or the burner may be broken. Therefore, in order to prevent breakage of the refractory and the burner, it is necessary to separate the refractory and the burner. For this reason, in the conventional synthetic quartz glass manufacturing apparatus, a gap of about 1 to 2 cm is provided between the refractory and the burner.
【０００７】さらに、炉壁の外側に炉枠を設けた場合、
炉枠の熱膨張率とこの炉枠を貫通するバーナの熱膨張率
とが異なる。このため、炉枠を設けた場合は、この炉枠
とバーナーとの間にも隙間を設けている。Further, when a furnace frame is provided outside the furnace wall,
The coefficient of thermal expansion of the furnace frame is different from the coefficient of thermal expansion of the burner penetrating the furnace frame. For this reason, when the furnace frame is provided, a gap is also provided between the furnace frame and the burner.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、火炎加水分
解法により合成石英ガラスを製造する際に、合成炉内で
形成されたスートの一部分は、石英ガラスのインゴット
に捕捉されずに合成炉内を浮遊する。そして、合成炉内
を浮遊するスートの一部分は、バーナーから噴射される
ガス流に巻き上げられて炉壁とバーナーとの隙間から合
成炉の外部へ漏出する。When synthetic quartz glass is manufactured by the flame hydrolysis method, a part of the soot formed in the synthesis furnace is not trapped by the quartz glass ingot but flows through the synthesis furnace. Float. Then, a part of the soot floating in the synthesis furnace is taken up by the gas flow injected from the burner and leaks out of the synthesis furnace from a gap between the furnace wall and the burner.
【０００９】合成炉の外部に漏出したスートの一部分
は、隙間付近のバーナー部分の外周部や隙間の周囲の炉
壁に付着する。そして、バーナーに付着したスートの一
部分は、バーナーが高温となっているため、バーナーに
強固に焼き付く。多量のスートが焼き付いてバーナーが
太くなると、バーナーの交換が困難となる。このため、
バーナーを定期的に洗浄をして焼き付いたスートを剥離
して除去する必要がある。しかしながら、バーナーに焼
き付いたスートを剥離することは困難である。また、焼
き付いたスートを無理に剥離すると、バーナーを傷つけ
てしまうおそれがある。Part of the soot that has leaked out of the synthesis furnace adheres to the outer peripheral portion of the burner near the gap or to the furnace wall around the gap. Then, a part of the soot attached to the burner is firmly seized to the burner because the burner has a high temperature. If a large amount of soot is burned and the burner becomes thick, it is difficult to replace the burner. For this reason,
It is necessary to periodically clean the burner to peel off and remove the baked soot. However, it is difficult to remove the soot baked on the burner. Also, if the burnt-in soot is forcibly peeled off, the burner may be damaged.
【００１０】また、バーナーや炉壁に付着したスートの
うち、焼き付いていないスートは、、合成炉の振動等に
より剥離して合成炉内に落下することがある。落下した
スートは、バーナーからインゴットに直接吹きつけられ
るスートに比べて、温度が低く組成も変化している。こ
のため、落下したスートがインゴットに混入すると、こ
のスートがインゴット中の不均質の原因となって合成石
英ガラスの品質が低下する。尚、ここで不均質とは、異
物、泡および局所的な屈折率不均質である脈理を含む。[0010] Of the soot adhering to the burner and the furnace wall, unburned soot may peel off due to vibrations of the synthesis furnace and fall into the synthesis furnace. The temperature of the dropped soot is lower than that of the soot blown directly from the burner to the ingot, and the composition of the soot is changed. For this reason, if the dropped soot is mixed into the ingot, the soot causes inhomogeneity in the ingot, thereby deteriorating the quality of the synthetic quartz glass. Here, the term "inhomogeneous" includes foreign matter, bubbles, and striae which are locally inhomogeneous in refractive index.
【００１１】また、合成石英ガラス製造時には、火炎加
水分解反応の結果、例えばフッ化水素（ＨＦ）ガスまた
は塩素（ＨＣｌ）ガスといった腐食性ガスが発生する。
この腐食性ガスの一部分は、スートと共に隙間から合成
炉の外部に漏出する。合成炉の外部に漏出した腐食性ガ
スは、合成炉の外部に露出したバーナー部分の外周部を
劣化させる。Further, during the production of synthetic quartz glass, a corrosive gas such as a hydrogen fluoride (HF) gas or a chlorine (HCl) gas is generated as a result of the flame hydrolysis reaction.
A part of the corrosive gas leaks out of the synthesis furnace through the gap together with the soot. The corrosive gas leaked to the outside of the synthesis furnace deteriorates the outer peripheral portion of the burner exposed to the outside of the synthesis furnace.
【００１２】このため、合成炉の外部に露出したバーナ
ー部分を、スートおよび腐食性ガスから保護することが
できる合成石英ガラス製造装置および方法の出現が望ま
れていた。For this reason, there has been a demand for an apparatus and method for producing a synthetic quartz glass which can protect the burner portion exposed outside the synthesis furnace from soot and corrosive gas.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】この出願にかかる発明者
は、種々の実験および検討を重ねた結果、合成炉の外部
に露出したバーナー部分に、このバーナー部分を保護す
るための保護ガスを吹きつければ、バーナー部分の外周
部が保護ガスで覆われるため、バーナー部分をスートや
腐食性ガスから保護することができると考えた。As a result of various experiments and studies, the inventor of the present application has blown a protective gas for protecting the burner portion to the burner portion exposed outside the synthesis furnace. It was thought that the burner portion could be protected from soot and corrosive gas because the outer periphery of the burner portion would be covered with the protective gas if it was used.
【００１４】（合成石英ガラス製造装置）そこで、この
発明の合成石英ガラス製造装置によれば、耐火物の炉壁
で構成された合成炉を具え、この炉壁を貫通して前記合
成炉の内部に先端部分を突出させたバーナーを具えた合
成石英ガラス製造装置において、バーナーのうちの合成
炉の外部に露出したバーナー部分に対して、当該バーナ
ー部分の外周に沿って均等に保護ガスを吹きつける吹き
つけ機構を具えてなることを特徴とする。(Synthetic Quartz Glass Production Apparatus) Therefore, according to the synthetic quartz glass production apparatus of the present invention, there is provided a synthesis furnace composed of refractory furnace walls, and penetrates through the furnace walls to form the inside of the synthesis furnace. In a synthetic quartz glass manufacturing apparatus provided with a burner having a protruding tip portion, a protective gas is evenly blown along the outer periphery of the burner portion to the burner portion of the burner exposed to the outside of the synthesis furnace. It is characterized by having a blowing mechanism.
【００１５】このように、合成炉の外部に露出したバー
ナー部分に保護ガスを吹きつけるので、このバーナー部
分の外周部が保護ガスで覆われる。このため、合成炉の
外部に漏出したスートおよび腐食性ガスが、バーナー部
分の外周部に接触することを防ぐことができる。その結
果、バーナー部分へのスートの付着を防ぎ、かつ、この
バーナー部分の腐食性ガスによる劣化を防ぐことによっ
て、バーナー部分を保護することができる。As described above, since the protective gas is blown to the burner portion exposed to the outside of the synthesis furnace, the outer peripheral portion of the burner portion is covered with the protective gas. Therefore, the soot and the corrosive gas leaked to the outside of the synthesis furnace can be prevented from contacting the outer peripheral portion of the burner portion. As a result, the burner portion can be protected by preventing soot from adhering to the burner portion and preventing the burner portion from being deteriorated by corrosive gas.
【００１６】また、バーナー部分へのスートの付着を防
ぐことができるので、バーナー部分に一旦付着したスー
トが合成炉内に落下してインゴットに混入するおそれが
少ない。従って、不均質の原因となるスートの混入のお
それが少ないので、合成石英ガラスの品質の向上を図る
ことができる。Further, since soot can be prevented from adhering to the burner portion, the soot once adhering to the burner portion is less likely to fall into the synthesis furnace and be mixed into the ingot. Therefore, since there is little risk of soot mixing which causes inhomogeneity, the quality of the synthetic quartz glass can be improved.
【００１７】さらに、バーナー部分に吹きつけられた保
護ガスのガス流の一部分は、バーナーに沿って炉壁とバ
ーナーとの隙間の方向へ流れる。従って、バーナー部分
に保護ガスを吹きつけることによって、この隙間からの
スートおよび腐食性ガスの漏出が抑制されることが期待
できる。従って、スートおよび腐食性ガスの漏出が抑制
されれば、バーナー部分の一層の保護を図ることができ
る。Further, a part of the gas flow of the protective gas blown to the burner portion flows along the burner in the direction of the gap between the furnace wall and the burner. Therefore, it can be expected that leakage of soot and corrosive gas from this gap is suppressed by blowing the protective gas onto the burner portion. Therefore, if the leakage of the soot and the corrosive gas is suppressed, the burner can be further protected.
【００１８】また、この発明の合成石英ガラス製造装置
において、好ましくは、吹きつけ機構は、保護ガスを炉
壁とバーナーとの隙間に吹きつけるように設置してある
のが良い。Further, in the synthetic quartz glass manufacturing apparatus of the present invention, preferably, the blowing mechanism is installed so as to blow the protective gas into the gap between the furnace wall and the burner.
【００１９】このように、保護ガスを炉壁とバーナーと
の隙間に吹きつければ、スートおよび腐食性ガスがこの
隙間から合成炉の外部へ漏出することを抑制することが
できる。その結果、バーナー部分へのスートの付着やバ
ーナー部分の腐食による劣化を抑制することができる。As described above, when the protective gas is blown into the gap between the furnace wall and the burner, the soot and the corrosive gas can be prevented from leaking from the gap to the outside of the synthesis furnace. As a result, adhesion of soot to the burner portion and deterioration of the burner portion due to corrosion can be suppressed.
【００２０】また、この発明の合成石英ガラス製造装置
において、好ましくは、合成炉の外部に、炉壁と離間し
て当該炉壁を覆う炉枠を具え、吹きつけ機構を炉壁と炉
枠との間に設置してあるのが良い。In the apparatus for manufacturing synthetic quartz glass of the present invention, preferably, a furnace frame is provided outside the synthesis furnace to cover the furnace wall while being separated from the furnace wall, and a blowing mechanism is provided between the furnace wall and the furnace frame. It is good to be installed between.
【００２１】このように、炉枠を具えた製造装置におい
て、吹きつけ機構を炉壁と炉枠との間に設置すれば、保
護ガスは、バーナー部分の外周部を覆うだけでなく、炉
壁とバーナとの隙間にも実質的に吹きつけることにな
る。その結果、バーナーを保護するのみならず、この隙
間からのスートおよび腐食性ガスの漏出の抑制を図るこ
とができる。その結果、合成炉の外側に設けられた炉枠
が、腐食性ガスによって腐食されることを防止すること
ができる。さらに、炉枠とバーナーとの隙間から腐食性
ガスが炉枠の外部へ漏出することを抑制できる。As described above, in the manufacturing apparatus having the furnace frame, if the spraying mechanism is installed between the furnace wall and the furnace frame, the protective gas not only covers the outer peripheral portion of the burner portion, but also covers the furnace wall. And the gap between the burner and the burner. As a result, it is possible to not only protect the burner, but also to suppress the leakage of soot and corrosive gas from this gap. As a result, the furnace frame provided outside the synthesis furnace can be prevented from being corroded by the corrosive gas. Further, it is possible to suppress the corrosive gas from leaking out of the furnace frame from the gap between the furnace frame and the burner.
【００２２】また、この発明の合成石英ガラス製造装置
において、好ましくは、吹きつけ機構は、中空のドーナ
ツリング形状（「輪環体形状」もしくは「トーラス形
状」ともいう。）の石英ガラス管を以って形成してあ
り、石英ガラス管は、ドーナツリング形状の内側の穴を
バーナーが貫通するように設けてあり、石英ガラス管
は、中空の部分へ保護ガスを導入する導入口を少なくと
も１つ具え、石英ガラス管の表面のうちのドーナツリン
グ形状の内側部分に、保護ガスの射出口を複数個具えて
なるのが良い。Further, in the synthetic quartz glass manufacturing apparatus of the present invention, preferably, the blowing mechanism is a quartz glass tube having a hollow donut ring shape (also referred to as a "ring ring shape" or a "torus shape"). The quartz glass tube is provided so that the burner passes through a hole inside the donut ring shape, and the quartz glass tube has at least one inlet for introducing a protective gas into a hollow portion. Preferably, a plurality of protective gas outlets are provided on the inside of the donut ring shape on the surface of the quartz glass tube.
【００２３】このように、吹きつけ機構として石英ガラ
ス管を用いれば、バーナー部分の外周に沿って均等に保
護ガスを吹きつけることができる。As described above, when the quartz glass tube is used as the blowing mechanism, the protective gas can be uniformly blown along the outer periphery of the burner portion.
【００２４】また、この発明の合成石英ガラス製造装置
において、好ましくは、保護ガスを空気とするのが良
い。Further, in the synthetic quartz glass manufacturing apparatus of the present invention, preferably, the protective gas is air.
【００２５】空気は、容易に調達でき、安価である。ま
た、空気は、バーナー等の製造装置の構成部品を実質的
に腐食しない。また、空気は、合成炉で発生する腐食性
ガスとの反応性が低い。従って、空気は、保護ガスとし
て用いて好適である。Air is easily procured and inexpensive. In addition, the air does not substantially corrode components of the manufacturing apparatus such as the burner. In addition, air has low reactivity with corrosive gas generated in a synthesis furnace. Therefore, air is suitable for use as a protective gas.
【００２６】（合成石英ガラス製造方法）また、この発
明の合成石英ガラス製造方法によれば、耐火物の炉壁で
構成された合成炉を具え、この炉壁を貫通して合成炉の
内部に先端部分を突出させたバーナーを具えた合成石英
ガラス製造装置を用いて合成石英ガラスを製造するにあ
たり、バーナーのうちの合成炉の外部に露出したバーナ
ー部分に対して、当該バーナー部分の外周に沿って均等
に保護ガスを吹きつけることを特徴とする。(Synthetic Quartz Glass Manufacturing Method) According to the synthetic quartz glass manufacturing method of the present invention, there is provided a synthesizing furnace composed of a refractory furnace wall. In manufacturing a synthetic quartz glass using a synthetic quartz glass manufacturing apparatus provided with a burner having a protruding tip portion, the burner portion of the burner exposed to the outside of the synthesis furnace is formed along the outer periphery of the burner portion. The protective gas is sprayed uniformly.
【００２７】このように、合成炉の外部に露出したバー
ナー部分に保護ガスを吹きつけるので、このバーナー部
分の外周部が保護ガスで覆われる。このため、合成炉の
外部に漏出したスートおよび腐食性ガスが、バーナー部
分の外周部に接触することを防ぐことができる。その結
果、バーナー部分へのスートの付着を防ぎ、かつ、この
バーナー部分の腐食性ガスによる劣化を防ぐことによっ
て、バーナー部分を保護することができる。As described above, since the protective gas is blown to the burner portion exposed to the outside of the synthesis furnace, the outer peripheral portion of the burner portion is covered with the protective gas. Therefore, the soot and the corrosive gas leaked to the outside of the synthesis furnace can be prevented from contacting the outer peripheral portion of the burner portion. As a result, the burner portion can be protected by preventing soot from adhering to the burner portion and preventing the burner portion from being deteriorated by corrosive gas.
【００２８】また、バーナー部分へのスートの付着を防
ぐことができるので、バーナー部分に一旦付着したスー
トが合成炉内に落下してインゴットに混入するおそれが
少ない。従って、不均質の原因となるスートの混入のお
それが少ないので、合成石英ガラスの品質の向上を図る
ことができる。Further, since soot can be prevented from adhering to the burner portion, the soot once adhering to the burner portion is less likely to fall into the synthesis furnace and be mixed into the ingot. Therefore, since there is little risk of soot mixing which causes inhomogeneity, the quality of the synthetic quartz glass can be improved.
【００２９】さらに、バーナー部分に吹きつけられた保
護ガスのガス流の一部分は、バーナーに沿って炉壁とバ
ーナーとの隙間の方向へ流れる。従って、バーナー部分
に保護ガスを吹きつけることによって、この隙間からの
スートおよび腐食性ガスの漏出が抑制されることが期待
できる。従って、スートおよび腐食性ガスの漏出が抑制
されれば、バーナー部分の一層の保護を図ることができ
る。Further, a part of the gas flow of the protective gas blown to the burner portion flows along the burner in the direction of the gap between the furnace wall and the burner. Therefore, it can be expected that leakage of soot and corrosive gas from this gap is suppressed by blowing the protective gas onto the burner portion. Therefore, if the leakage of the soot and the corrosive gas is suppressed, the burner can be further protected.
【００３０】また、この発明の合成石英ガラス製造方法
において、好ましくは、炉壁とバーナーとの隙間に、合
成炉の外側から保護ガスを吹きつけると良い。In the method for producing synthetic quartz glass of the present invention, preferably, a protective gas is blown into the gap between the furnace wall and the burner from outside the synthesis furnace.
【００３１】このように、保護ガスを炉壁とバーナーと
の隙間に吹きつければ、スートおよび腐食性ガスがこの
隙間から合成炉の外部へ漏出することを抑制することが
できる。その結果、バーナー部分へのスートの付着やバ
ーナー部分の腐食による劣化を抑制することができる。As described above, when the protective gas is blown into the gap between the furnace wall and the burner, the soot and the corrosive gas can be prevented from leaking from the gap to the outside of the synthesis furnace. As a result, adhesion of soot to the burner portion and deterioration of the burner portion due to corrosion can be suppressed.
【００３２】また、この発明の合成石英ガラス製造方法
において、好ましくは、合成炉の外部に、炉壁と離間し
て当該炉壁を覆う炉枠を具えた合成石英ガラス製造装置
を用いて合成石英ガラスを製造するにあたり、バーナー
のうちの、炉壁と炉枠との間に露出したバーナ部分に、
保護ガスを吹きつけると良い。Further, in the synthetic quartz glass manufacturing method of the present invention, preferably, the synthetic quartz glass is manufactured by using a synthetic quartz glass manufacturing apparatus having a furnace frame provided outside the synthesis furnace to cover the furnace wall while being separated from the furnace wall. In producing glass, the burner exposed on the part between the furnace wall and the furnace frame
It is good to spray protective gas.
【００３３】このようにすれば、保護ガスは、バーナー
部分の外周部を覆うだけでなく、炉壁とバーナとの隙間
にも吹きつけることになる。その結果、バーナーを保護
するのみならず、この隙間からのスートおよび腐食性ガ
スの漏出の抑制を図ることができる。その結果、合成炉
の外側に設けられた炉枠が、腐食性ガスによって腐食さ
れることを防止することができる。さらに、炉枠とバー
ナーとの隙間から腐食性ガスが合成炉の外部へ漏出する
ことを抑制できるので、製造装置を設置した炉室に石英
ガラスの合成中に立入ることが可能となる。その結果、
石英ガラス合成状態を直接監視することが容易となる。In this manner, the protective gas not only covers the outer peripheral portion of the burner portion, but also blows the gap between the furnace wall and the burner. As a result, it is possible to not only protect the burner, but also to suppress the leakage of soot and corrosive gas from this gap. As a result, the furnace frame provided outside the synthesis furnace can be prevented from being corroded by the corrosive gas. Furthermore, since the corrosive gas can be prevented from leaking out of the synthesis furnace from the gap between the furnace frame and the burner, it becomes possible to enter the furnace chamber in which the manufacturing apparatus is installed during synthesis of quartz glass. as a result,
It becomes easy to directly monitor the synthetic state of quartz glass.
【００３４】また、この発明の合成石英ガラス製造方法
において、好ましくは、保護ガスとして空気を吹きつけ
ると良い。In the synthetic quartz glass manufacturing method of the present invention, it is preferable to blow air as a protective gas.
【００３５】空気は、容易に調達でき、安価である。ま
た、空気は、バーナー等の製造装置の構成部品を実質的
に腐食しない。また、空気は、合成炉で発生する腐食性
ガスとの反応性が低い。従って、空気は、保護ガスとし
て用いて好適である。Air is easily procured and inexpensive. In addition, the air does not substantially corrode components of the manufacturing apparatus such as the burner. In addition, air has low reactivity with corrosive gas generated in a synthesis furnace. Therefore, air is suitable for use as a protective gas.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の合成石英ガラス製造装置および合成石英ガラス製造方
法の一例について併せて説明する。尚、参照する図面
は、これらの発明が理解できる程度に各構成成分の大き
さ、形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎな
い。従って、この発明は図示例のみに限定されるもので
はない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a synthetic quartz glass manufacturing apparatus and a synthetic quartz glass manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings referred to merely schematically show the sizes, shapes, and arrangements of the components so that these inventions can be understood. Therefore, the present invention is not limited to only the illustrated examples.
【００３７】先ず、図１を参照して、この実施の形態の
合成石英ガラス製造装置の構造について説明する。図１
は、合成石英ガラス製造装置の構造の説明に供する断面
図である。First, the structure of the synthetic quartz glass manufacturing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the structure of a synthetic quartz glass manufacturing apparatus.
【００３８】この実施の形態の合成石英ガラス製造装置
は、合成炉１０を具えている。この合成炉１０は、炉床
１２上に、耐火物の炉壁１４およびこの炉壁１４を覆う
ように設けられた炉枠１６を具えている。また、炉枠１
６は、排気管１８を介して排気装置（図示せず）につな
がっている。The synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to this embodiment includes a synthesis furnace 10. The synthesis furnace 10 includes a hearth 12, a furnace wall 14 of a refractory, and a furnace frame 16 provided so as to cover the furnace wall 14. Furnace frame 1
6 is connected to an exhaust device (not shown) via an exhaust pipe 18.
【００３９】また、この実施の形態の炉壁１４の厚さは
約１２０ｍｍである。また、炉壁１４で囲まれた合成炉
の内部の円柱状の空間の直径は約５００ｍｍである。ま
た、炉床１２から炉壁１４の上端までの高さは、約９０
０ｍｍである。また、炉壁１４の上面の中央には、バー
ナー２０を貫通させるための直径１２０ｍｍの円形の炉
壁開口部１４ａを設けている。また、炉枠１６の内径
は、約１２００ｍｍである。また、炉床１２から炉枠１
６の上端までの高さは、約９７０ｍｍである。また、炉
枠１６の上面の中央にも、直径１３０ｍｍの円形の炉枠
開口部１６ａを設けている。この炉枠開口部１６ａと炉
壁開口部１４ａとは、合成炉１０の上側から見て互いに
同心円となる位置に開口している。また、炉壁１４の上
面から炉枠１６の上面までの高さは約７０ｍｍである。The thickness of the furnace wall 14 of this embodiment is about 120 mm. The diameter of the cylindrical space inside the synthesis furnace surrounded by the furnace wall 14 is about 500 mm. The height from the hearth 12 to the upper end of the furnace wall 14 is about 90
0 mm. In the center of the upper surface of the furnace wall 14, a circular furnace wall opening 14a having a diameter of 120 mm for penetrating the burner 20 is provided. The inner diameter of the furnace frame 16 is about 1200 mm. In addition, the furnace frame 1
The height to the upper end of 6 is about 970 mm. Also, a circular furnace frame opening 16a having a diameter of 130 mm is provided at the center of the upper surface of the furnace frame 16. The furnace frame opening 16a and the furnace wall opening 14a open at positions that are concentric with each other when viewed from above the synthesis furnace 10. The height from the upper surface of the furnace wall 14 to the upper surface of the furnace frame 16 is about 70 mm.
【００４０】また、この合成石英ガラス製造装置は、合
成石英ガラス製造用のバーナー２０を具えている。この
バーナー２０は、合成炉１０の炉壁１４および炉枠１６
を貫通して、合成炉１０の上部からインゴット２２を形
成するための円盤状のターゲット２４にその先端を向け
て設置してある。バーナー２０は、その先端付近のみを
合成炉１０の内部に突出させている。The apparatus for producing synthetic quartz glass includes a burner 20 for producing synthetic quartz glass. The burner 20 is connected to the furnace wall 14 and the furnace frame 16 of the synthesis furnace 10.
And a disc-shaped target 24 for forming an ingot 22 from the upper part of the synthesis furnace 10 with the tip thereof facing. The burner 20 protrudes only inside the synthesis furnace 10 near its tip.
【００４１】また、この実施の形態のバーナー２０は、
溶融石英ガラスで出来ており、その円筒形の外周部の直
径は約９０ｍｍである。このバーナー２０の円筒形の中
心軸は、炉壁開口部１４ａの中心および炉枠開口部１６
ａの中心をそれぞれ貫通している。従って、炉壁開口部
１４ａにおいて、バーナー２０の周囲には、約１５ｍｍ
の隙間４０ができている。また、炉枠開口部１６ａにお
いて、バーナー２０の周囲には、約２０ｍｍの隙間５０
ができている。The burner 20 of this embodiment is
It is made of fused silica glass and its cylindrical outer diameter is about 90 mm. The cylindrical central axis of the burner 20 is located at the center of the furnace wall opening 14a and the furnace frame opening 16a.
Each penetrates the center of a. Therefore, in the furnace wall opening 14a, around the burner 20 is about 15 mm.
Gap 40 is formed. In the furnace frame opening 16a, a gap 50 of about 20 mm is formed around the burner 20.
Has been made.
【００４２】また、合成炉１０の内部のインゴット２２
の合成面の温度分布は、炉壁１４および炉枠１６に設け
た覗窓２６を介して、赤外線カメラ２８でモニターされ
る。尚、インゴット２２の合成面とは、バーナー２０か
ら噴射されたガスにより合成されたスートがインゴット
２２の上部に堆積する場所である。尚、図１に、バーナ
ー２０から噴射されたガス流のうち、インゴット２２の
合成面に直接吹きつけられるガス流をＩで示し、バーナ
ー２０側へ吹き返されるガス流をIIで示す。Further, the ingot 22 inside the synthesis furnace 10
Is monitored by an infrared camera 28 through a viewing window 26 provided in the furnace wall 14 and the furnace frame 16. The combined surface of the ingot 22 is a place where soot synthesized by the gas injected from the burner 20 is deposited on the upper portion of the ingot 22. In addition, in FIG. 1, among the gas flows injected from the burner 20, the gas flow blown directly to the combined surface of the ingot 22 is indicated by I, and the gas flow blown back to the burner 20 side is indicated by II.
【００４３】そして、この実施の形態の合成石英ガラス
製造装置は、バーナー２０のうちの合成炉の外部に露出
したバーナー部分２０ａに対して、当該バーナー部分２
０ａの外周に沿って均等に保護ガスを吹きつける吹きつ
け機構３０を具えている。この実施の形態では、図１に
示すように、吹きつけ機構３０を炉壁１４と炉枠１６と
の間に設置してある。The apparatus for manufacturing synthetic quartz glass according to the present embodiment uses the burner portion 20a of the burner 20 exposed to the outside of the synthesis furnace.
A blowing mechanism 30 is provided for blowing the protective gas evenly along the outer circumference of Oa. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the spraying mechanism 30 is installed between the furnace wall 14 and the furnace frame 16.
【００４４】このように、炉枠１６を具えた製造装置に
おいて、吹きつけ機構３０を炉壁１４と炉枠１６との間
に設置すれば、保護ガスは、バーナー部分２０ａの外周
部を覆うだけでなく、炉壁１４とバーナ２０との隙間４
０にも実質的に吹きつけることになる。その結果、バー
ナー２０を保護するのみならず、この隙間４０からのス
ートおよび腐食性ガスの漏出の抑制を図ることができ
る。その結果、炉壁１４の外側に設けられた炉枠１６
が、腐食性ガスによって腐食されることを防止すること
ができる。As described above, in the manufacturing apparatus having the furnace frame 16, if the spraying mechanism 30 is installed between the furnace wall 14 and the furnace frame 16, the protective gas only covers the outer peripheral portion of the burner portion 20a. Not the gap 4 between the furnace wall 14 and the burner 20
It will also spray 0 substantially. As a result, it is possible to not only protect the burner 20 but also suppress the leakage of soot and corrosive gas from the gap 40. As a result, the furnace frame 16 provided outside the furnace wall 14
Can be prevented from being corroded by corrosive gas.
【００４５】ここで、図２を参照して、この実施の形態
の吹きつけ機構３０の構造について説明する。図２の
（Ａ）は、吹きつけ機構３０の上面である。また、図２
の（Ｂ）は、図２の（Ａ）に示すＡ−Ａに沿った切り口
における断面図である。Here, the structure of the blowing mechanism 30 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a top view of the blowing mechanism 30. FIG.
(B) of FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line AA shown in (A) of FIG. 2.
【００４６】この吹きつけ機構３０は、図２に示すよう
に、中空のドーナツリング形状の石英ガラス管３２を以
って形成してある。この石英ガラス管３２の直径は、約
２０ｍｍである。また、ドーナツリング形状の内径は、
約１２０ｍｍである。As shown in FIG. 2, the blowing mechanism 30 is formed of a hollow doughnut-shaped quartz glass tube 32. The diameter of the quartz glass tube 32 is about 20 mm. The inner diameter of the donut ring shape is
It is about 120 mm.
【００４７】そして、石英ガラス管３２は、図１に示す
ように、ドーナツリング形状の内側の穴をバーナー２０
が貫通するように設けてある。Then, as shown in FIG. 1, the quartz glass tube 32 has a
Are provided so as to penetrate.
【００４８】また、この石英ガラス管３２は、中空の部
分へ保護ガスを導入する導入部３４を１つ具えている。
この導入部３４は、石英ガラス管３２のドーナツリング
形状の外側部分に、石英ガラス管３２に垂直に差し込ま
れた管からなる。この導入部３４の管は、テフロンチュ
ーブを介して、フローメータ（図示せず）に接続されて
いる。吹きつけ機構３０には、エアフィルタで塵、水分
および油分が除去されたクリーンな空気が導入される。
塵等を除去する理由は、保護ガスに塵等が含まれている
と、この塵等がインゴットに混入して不均質の原因とな
るおそれがあるためである。尚、この発明では、導入部
は２つ以上設けてあっても良い。The quartz glass tube 32 has one introduction portion 34 for introducing a protective gas into a hollow portion.
The introduction portion 34 is formed of a tube which is vertically inserted into the quartz glass tube 32 on the outside of the donut ring shape of the quartz glass tube 32. The tube of the introduction section 34 is connected to a flow meter (not shown) via a Teflon tube. Clean air from which dust, moisture and oil have been removed by an air filter is introduced into the blowing mechanism 30.
The reason for removing dust and the like is that if the protection gas contains dust and the like, the dust and the like may be mixed into the ingot and cause inhomogeneity. In the present invention, two or more introduction portions may be provided.
【００４９】また、石英ガラス管３２は、その表面のう
ちのドーナツリング形状の内側部分に、保護ガスの射出
口３６を複数個具えている。この実施例では、三つ一組
の射出口３６を、ドーナツリング形状の内周に沿って等
間隔で設けている。また、各組の三つの射出口３６（３
６ａ、３６ｂおよび３６ｃ）は、それぞれ内周に沿った
方向と垂直な方向に並んでいる。そして、各組の三つの
射出口３６のうちの中央の射出口３６ｂから吹き出した
保護ガスは、バーナー２０の外周部の表面に対して垂直
に吹きつける。また、各組の三つの射出口３６のうち下
側（炉壁１４寄り）の射出口３６ｃから吹き出した保護
ガスは、バーナー２０と炉壁１４との隙間４０に吹きつ
ける。また、各組の三つの射出口３６のうちの上側（炉
枠１６寄り）の射出口３６ａから吹き出した保護ガス
は、バーナー２０と炉枠１６との隙間５０に吹きつけ
る。The quartz glass tube 32 has a plurality of protective gas injection ports 36 on the inner surface of the surface of the quartz glass tube 32 in a donut ring shape. In this embodiment, a set of three injection ports 36 are provided at equal intervals along the inner periphery of the donut ring shape. In addition, three injection ports 36 (3
6a, 36b and 36c) are arranged in a direction perpendicular to the direction along the inner circumference. Then, the protective gas blown out from the center outlet 36b of the three outlets 36 of each set is blown perpendicular to the surface of the outer peripheral portion of the burner 20. In addition, the protective gas blown out from the lower injection port 36 c (closer to the furnace wall 14) of the three injection ports 36 of each set blows into the gap 40 between the burner 20 and the furnace wall 14. In addition, the protective gas blown out from the upper injection port 36 a (closer to the furnace frame 16) of the three injection ports 36 of each set blows into the gap 50 between the burner 20 and the furnace frame 16.
【００５０】このようにして、バーナー部分２０ａおよ
び隙間４０に保護ガスを吹きつけることにより、バーナ
ー部分２０ａを保護し、かつ、隙間４０からスートおよ
び腐食性ガスの漏出を抑制することができる。In this manner, by spraying the protective gas onto the burner portion 20a and the gap 40, the burner portion 20a can be protected, and the leakage of soot and corrosive gas from the gap 40 can be suppressed.
【００５１】また、保護ガスとして空気を用いた場合、
吹きつけられる空気の温度は、炉室の室温程度（約５０
〜６０℃）である。従って、保護ガスを吹きつけること
により、バーナー部分２０ａの外周部の温度が下がるこ
とが期待できる。外周部の温度が下がれば、スートの焼
き付きおよび腐食性ガスによる腐食反応が抑えられる効
果が期待できる。When air is used as the protective gas,
The temperature of the blown air is about the room temperature of the furnace chamber (about 50
６０60 ° C.). Therefore, it can be expected that the temperature of the outer peripheral portion of the burner portion 20a is lowered by spraying the protective gas. If the temperature of the outer peripheral portion is lowered, the effect of suppressing the soaking of the soot and the corrosion reaction due to the corrosive gas can be expected.
【００５２】次に、上記の実施の形態において説明した
合成石英ガラス製造装置および方法を用いて、２週間か
けて合成石英ガラスを製造した例について説明する。Next, an example in which the synthetic quartz glass is manufactured for two weeks using the synthetic quartz glass manufacturing apparatus and method described in the above embodiment will be described.
【００５３】合成石英ガラスの製造にあたっては、原料
として、高純度の四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4 ）を用い
た。そして、この原料を、バーナー２０の先端から４〜
６Ｌ（リットル）／分の流量、１０〜１５ｍ／分の流速
で合成炉の内部へ噴射する。このバーナー２０の先端に
は、複数のノズルの先端が配置されている。そして、各
ノズルからそれぞれ原料を噴射するため、原料の流量お
よび流速は、ノズルによって異なっている。In the production of synthetic quartz glass, high-purity silicon tetrafluoride (SiF 4 ) was used as a raw material. Then, the raw material is transferred from the tip of the burner 20 to 4 to
It is injected into the synthesis furnace at a flow rate of 6 L (liter) / min and a flow rate of 10 to 15 m / min. At the tip of the burner 20, tips of a plurality of nozzles are arranged. Since the raw material is injected from each nozzle, the flow rate and the flow velocity of the raw material differ depending on the nozzle.
【００５４】また、バーナ２０の先端から支燃性ガスと
しての酸素ガスおよび可燃性ガスとしての水素ガスをそ
れぞれ２．６〜５０ｍ／ｓの流速で、かつ、酸素ガスの
流量／水素ガスの流量の比率を０．３〜０．５程度とし
て噴射する。尚、酸素ガスおよび水素ガスの流量および
流速も、ノズルによって異なっている。Further, oxygen gas as a combustible gas and hydrogen gas as a combustible gas are supplied from the tip of the burner 20 at a flow rate of 2.6 to 50 m / s, respectively. Is made with the ratio of about 0.3 to 0.5. The flow rates and flow rates of the oxygen gas and the hydrogen gas also differ depending on the nozzle.
【００５５】バーナー２０から噴射された原料は、スー
トを形成する。そして、このスートは合成石英ガラスの
インゴット２２の合成面に堆積する。The raw material injected from the burner 20 forms soot. The soot is deposited on the synthetic surface of the synthetic quartz glass ingot 22.
【００５６】また、石英ガラスの合成時には、インゴッ
ト２２の合成面の温度を均一化するために、ターゲット
２４を一定周期で回転および揺動させる。また、インゴ
ット２２の合成面とバーナー２０の先端との距離を一定
に保つため、ターゲット２４を徐々に降下させる。In synthesizing the quartz glass, the target 24 is rotated and oscillated at a constant period in order to make the temperature of the synthetic surface of the ingot 22 uniform. Further, the target 24 is gradually lowered in order to keep the distance between the combined surface of the ingot 22 and the tip of the burner 20 constant.
【００５７】また、この実施例では、吹きつけ機構３０
の石英ガラス管から毎分１０Ｌ（リットル）の保護ガス
をバーナー部分２０ａおよび隙間４０に吹きつけた。こ
の保護ガスを吹きつけることにより、隙間４０の外部側
の気圧が、隙間４０の内部側の気圧よりも高くなる。そ
の結果、この隙間４０からのスートおよび腐食性ガスの
漏出はほとんど生じなかった。In this embodiment, the blowing mechanism 30
10 L (liter) of protective gas per minute was blown from the quartz glass tube to the burner portion 20 a and the gap 40. By blowing the protective gas, the pressure outside the gap 40 becomes higher than the pressure inside the gap 40. As a result, leakage of soot and corrosive gas from the gap 40 hardly occurred.
【００５８】このようにして、直径２４０ｍｍ、長さ６
００ｍｍの合成石英ガラスのインゴットを得た。In this way, a diameter of 240 mm and a length of 6
A 00 mm synthetic quartz glass ingot was obtained.
【００５９】合成終了後にバーナー２０を点検したとこ
ろ、炉壁１４の外側に露出していたバーナー部分２０ａ
にはスートの付着は認められなかった。また、得られた
インゴットを目視で観察したところ、インゴット中に
は、泡、異物または脈理といった不均質はほとんど観察
されなかった。When the burner 20 was inspected after the synthesis, the burner portion 20a exposed outside the furnace wall 14 was inspected.
No soot adhesion was observed on. Further, when the obtained ingot was visually observed, inhomogeneity such as bubbles, foreign matter, or stria was hardly observed in the ingot.
【００６０】次に、比較例として、保護ガスを吹きつけ
ない点を除いて、上記の実施例と同一の条件下で、合成
石英ガラスを製造した。Next, as a comparative example, a synthetic quartz glass was manufactured under the same conditions as in the above example except that no protective gas was blown.
【００６１】比較例においては、原料のフッ化水素（Ｓ
ｉＦ4 ）の火炎加水分解反応によって発生したフッ化水
素（ＨＦ）ガスおよびスートが、隙間４０から炉壁１４
の外部に漏出した。さらに、スートおよびＨＦガスは、
隙間５０から炉枠１６の外部にも漏出した。In the comparative example, hydrogen fluoride (S
The hydrogen fluoride (HF) gas and soot generated by the flame hydrolysis reaction of iF 4 )
Leaked to the outside. In addition, soot and HF gas
It leaked out of the furnace frame 16 from the gap 50.
【００６２】そして、合成終了後にバーナー２０を点検
したところ、炉壁１４の外側に露出していたバーナー部
分２０ａには、スートの付着している部分と、ＨＦガス
によって腐食された部分とが認められた。また、付着し
たスートは、焼き固められており、バーナーから剥離す
ることが困難であった。また、付着したスートの厚さ
は、薄い箇所で３ｍｍ、厚い箇所で１５ｍｍであった。
また、腐食された部分ではバーナー２０の材料である石
英ガラスの肉厚が約１．３ｍｍ減少していた。また、得
られたインゴットを目視により観察したところ、多数の
不均質が観察された。When the burner 20 was inspected after the synthesis, the burner portion 20a exposed outside the furnace wall 14 was found to have a portion where soot was attached and a portion which was corroded by HF gas. Was done. Also, the soot that had adhered was hardened and hard to peel off from the burner. Further, the thickness of the soot attached was 3 mm at a thin portion and 15 mm at a thick portion.
In the corroded portion, the thickness of the quartz glass as the material of the burner 20 was reduced by about 1.3 mm. Moreover, when the obtained ingot was visually observed, many inhomogeneities were observed.
【００６３】上述した各実施の形態では、これらの発明
を特定の材料を用い、特定の条件で構成した例について
のみ説明したが、これらの発明は多くの変更および変形
を行うことができる。例えば、上述した実施の形態で
は、吹きつけ機構３０を炉壁１４と炉枠１６との間に設
けたが、この発明では、吹きつけ機構の設置位置はこれ
に限定する必要はなく、例えば、吹きつけ機構を炉枠の
外側に設けても良い。また、上述した実施の形態では、
吹きつけ機構３０としてドーナツリング形状の中空の石
英ガラス管を設けたが、この発明では、吹きつけ機構の
構造をこれに限定する必要はない。In each of the embodiments described above, only examples in which these inventions are formed using specific materials and under specific conditions have been described. However, these inventions can be subjected to many changes and modifications. For example, in the above-described embodiment, the blowing mechanism 30 is provided between the furnace wall 14 and the furnace frame 16, but in the present invention, the installation position of the blowing mechanism does not need to be limited to this. The spraying mechanism may be provided outside the furnace frame. In the above-described embodiment,
Although a hollow quartz glass tube having a donut ring shape is provided as the blowing mechanism 30, in the present invention, the structure of the blowing mechanism need not be limited to this.
【００６４】[0064]
【発明の効果】この発明の合成石英ガラス製造装置およ
び合成石英ガラス製造方法によれば、合成炉の外部に露
出したバーナー部分に保護ガスを吹きつけるので、バー
ナー部分の外周部が保護ガスで覆われる。このため、バ
ーナー部分へのスートの付着を防ぎ、かつ、このバーナ
ー部分の腐食性ガスによる劣化を防ぐことによって、バ
ーナー部分を保護することができる。According to the synthetic quartz glass manufacturing apparatus and the synthetic quartz glass manufacturing method of the present invention, since the protective gas is blown to the burner portion exposed outside the synthesis furnace, the outer peripheral portion of the burner portion is covered with the protective gas. Will be Therefore, the burner portion can be protected by preventing soot from adhering to the burner portion and preventing the burner portion from being deteriorated by corrosive gas.
【００６５】また、バーナー部分へのスートの付着を防
ぐことができるので、バーナー部分に一旦付着したスー
トが合成炉内に落下してインゴットに混入するおそれが
少ない。従って、合成石英ガラスの品質の向上を図るこ
とができる。Further, since soot can be prevented from adhering to the burner portion, the soot once adhering to the burner portion is less likely to fall into the synthesis furnace and be mixed into the ingot. Therefore, the quality of the synthetic quartz glass can be improved.
【００６６】さらに、バーナー部分に吹きつけられた保
護ガスのガス流の一部は、バーナーに沿って炉壁とバー
ナーとの隙間の方向へ流れる。従って、バーナー部分に
保護ガスを吹きつけることによって、この隙間からのス
ートおよび腐食性ガスの漏出が抑制されることが期待で
きる。従って、スートおよび腐食性ガスの漏出が抑制さ
れれば、バーナー部分の一層の保護を図ることができ
る。Further, a part of the gas flow of the protective gas blown to the burner portion flows along the burner in the direction of the gap between the furnace wall and the burner. Therefore, it can be expected that leakage of soot and corrosive gas from this gap is suppressed by blowing the protective gas onto the burner portion. Therefore, if the leakage of the soot and the corrosive gas is suppressed, the burner can be further protected.
【図１】実施の形態の合成石英ガラス製造装置の構造の
説明に供する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a structure of a synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to an embodiment.
【図２】（Ａ）は、実施例の形態の吹きつけ機構の構造
の説明に供する上面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−
Ａに沿った切り口における断面図である。FIG. 2A is a top view for explaining the structure of a blowing mechanism according to an embodiment; (B) is A- of (A).
It is sectional drawing in the cut surface along A.
１０：合成炉 １２：炉床 １４：炉壁 １４ａ：炉壁開口部 １６：炉枠 １６ａ：炉枠開口部 １８：排気管 ２０：バーナー ２０ａ：バーナー部分 ２２：インゴット ２４：ターゲット ２６：覗窓 ２８：赤外線カメラ ３０：吹きつけ機構 ３２：石英ガラス管 ３４：導入部 ３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ：射出口 ４０、５０：隙間 10: Synthetic furnace 12: Furnace floor 14: Furnace wall 14a: Furnace wall opening 16: Furnace frame 16a: Furnace frame opening 18: Exhaust pipe 20: Burner 20a: Burner part 22: Ingot 24: Target 26: Viewing window 28 : Infrared camera 30: Blowing mechanism 32: Quartz glass tube 34: Introducing section 36, 36 a, 36 b, 36 c: Exit port 40, 50: Clearance
Claims (9)
え、 該炉壁を貫通して前記合成炉の内部に先端部分を突出さ
せたバーナーを具えた合成石英ガラス製造装置におい
て、 前記バーナーのうちの前記合成炉の外部に露出したバー
ナー部分に対して、当該バーナー部分の外周に沿って均
等に保護ガスを吹きつける吹きつけ機構を具えてなるこ
とを特徴とする合成石英ガラス製造装置。1. A synthetic quartz glass manufacturing apparatus, comprising: a synthesis furnace including a refractory furnace wall; and a burner having a tip portion protruding into the synthesis furnace through the furnace wall. An apparatus for producing synthetic quartz glass, comprising: a blowing mechanism for blowing a protective gas evenly on a burner portion of the burner exposed to the outside of the synthesis furnace along an outer periphery of the burner portion. .
置において、 前記吹きつけ機構は、前記保護ガスを前記炉壁と前記バ
ーナーとの隙間にも吹きつけるように設置してあること
を特徴とする合成石英ガラス製造装置。2. The synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the blowing mechanism is installed so as to blow the protective gas also into a gap between the furnace wall and the burner. Synthetic quartz glass manufacturing equipment.
置において、 前記合成炉の外部に、前記炉壁と離間して当該炉壁を覆
う炉枠を具え、 前記吹きつけ機構を前記炉壁と前記炉枠との間に設置し
てあることを特徴とする合成石英ガラス製造装置。3. The synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising: a furnace frame provided outside the synthesis furnace to cover the furnace wall while being separated from the furnace wall; A synthetic quartz glass manufacturing apparatus, which is installed between the furnace frame and the furnace frame.
置において、 前記吹きつけ機構は、中空のドーナツリング形状の石英
ガラス管を以って形成してあり、 前記石英ガラス管は、前記ドーナツリング形状の内側の
穴を前記バーナーが貫通するように設けてあり、 前記石英ガラス管は、前記中空の部分へ前記保護ガスを
導入する導入口を少なくとも１つ具え、 前記石英ガラス管の表面のうちの前記ドーナツ形状の内
側部分に、前記保護ガスの射出口を複数個具えてなるこ
とを特徴とする合成石英ガラス製造装置。4. The synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the spraying mechanism is formed by a hollow donut-shaped quartz glass tube, and the quartz glass tube is formed by the donut. A ring-shaped inner hole is provided so that the burner penetrates, the quartz glass tube has at least one inlet for introducing the protective gas into the hollow portion, and a surface of the quartz glass tube is provided. An apparatus for producing synthetic quartz glass, comprising a plurality of injection ports for the protective gas provided in the inside of the donut shape.
置において、 前記保護ガスを空気としたことを特徴とする合成石英ガ
ラス製造装置。5. The synthetic quartz glass manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the protective gas is air.
え、該炉壁を貫通して前記合成炉の内部に先端部分を突
出させたバーナーを具えた合成石英ガラス製造装置を用
いて合成石英ガラスを製造するにあたり、 前記バーナーのうちの前記合成炉の外部に露出したバー
ナー部分に対して、当該バーナー部分の外周に沿って均
等に保護ガスを吹きつけることを特徴とする合成石英ガ
ラス製造方法。6. A synthetic quartz glass manufacturing apparatus comprising a synthesis furnace comprising a refractory furnace wall, and a burner having a tip portion protruding into the synthesis furnace through the furnace wall. In producing the synthetic quartz glass, a synthetic quartz glass is characterized in that a protective gas is blown uniformly along an outer periphery of the burner portion to a burner portion of the burner exposed to the outside of the synthesis furnace. Production method.
法において、 前記炉壁と前記バーナーとの隙間にも、前記合成炉の外
側から前記保護ガスを吹きつけることを特徴とする合成
石英ガラス製造方法。7. The synthetic quartz glass production method according to claim 6, wherein the protective gas is also blown from the outside of the synthesis furnace to a gap between the furnace wall and the burner. Production method.
法において、 前記合成炉の外部に、前記炉壁と離間して当該炉壁を覆
う炉枠を具えた合成石英ガラス製造装置を用いて合成石
英ガラスを製造するにあたり、 前記バーナーのうちの、前記炉壁と前記炉枠との間に露
出したバーナ部分に、前記保護ガスを吹きつけることを
特徴とする合成石英ガラス製造方法。8. The synthetic quartz glass manufacturing method according to claim 6, wherein a synthetic quartz glass manufacturing apparatus is provided outside the synthesis furnace, the furnace including a furnace frame that is separated from the furnace wall and covers the furnace wall. In producing the synthetic quartz glass, a method for producing the synthetic quartz glass, wherein the protection gas is blown to a burner portion of the burner exposed between the furnace wall and the furnace frame.
法において、 前記保護ガスとして空気を吹きつけることを特徴とする
合成石英ガラス製造方法。9. The method for producing synthetic quartz glass according to claim 6, wherein air is blown as the protective gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258814A JPH1192154A (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Synthetic quartz glass manufacturing apparatus and synthetic quartz glass manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258814A JPH1192154A (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Synthetic quartz glass manufacturing apparatus and synthetic quartz glass manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192154A true JPH1192154A (en) | 1999-04-06 |
Family
ID=17325419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258814A Pending JPH1192154A (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Synthetic quartz glass manufacturing apparatus and synthetic quartz glass manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1192154A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10033924A1 (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-24 | Schott Glas Fa | Melting furnace used for melting quartz glass has an non-closable opening in its wall during the melting process with a housing arranged outside of the furnace to flush the opening with a gas |
| JP2012087034A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing glass perform |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP9258814A patent/JPH1192154A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10033924A1 (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-24 | Schott Glas Fa | Melting furnace used for melting quartz glass has an non-closable opening in its wall during the melting process with a housing arranged outside of the furnace to flush the opening with a gas |
| DE10033924B4 (en) * | 2000-07-03 | 2004-04-15 | Fa. Schott Glas | Quartz glass melting furnace |
| JP2012087034A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing glass perform |
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