KR100278147B1 - 광섬유 진동 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유 인선 공정에 관한 것으로, 특히 광섬유 외경 균일화를 위하여 인선하면 광섬유가 되는 광섬유 모재; 광섬유 모재의 온도를 높여주기 위한 가열히터; 광섬유 인선기와 외부를 차단하기 위한 불활성 차단가스 유입구를 구비한 원통형상의 광섬유 인선기에 있어서, 상기 광섬유 인선기 하부에 일정한 이격거리를 두고, 광섬유 진동 방지장치가 설치되고, 상기 광섬유 진동방지 장치는 가는 튜브의 상단 양측에 유체 유입구를 형성하여 상기 유체 유입구로 고 속의 유체를 유입시켜 축방향 층류유동을 발생시켜 광섬유의 진동을 방지하며, 상기 광섬유 진동 방지장치는 내벽에 연속적인 회오리 홈이 형성된 가는 튜브가 일정한 이격거리를 두고 상하 2단으로 형성되고, 상부의 튜브 상단 일측에 유체유입구를 형성하여 상기 유체 유입구로 고 속의 유체를 유입시켜 원주방향 회전유동을 발생시키고, 하부의 튜브에는 상부의 회오리홈과 반대 방향의 회오림홈을 형성하고, 상기 튜브의 상단에 유체 유입구를 형성하여 고속의 유체를 상기 유체 유입구에 유입시켜 상부 튜브와 반대로 원주방향 회전유동을 발생시켜 광섬유의 진동을 방지하는 것을 특징으로 하는 진동 방지장치가 구비된 광섬유 인선기를 제공한다.

Description

광섬유 진동 방지장치

본 발명은 광섬유 인선 공정에 관한 것으로, 특히 광섬유 외경 균일화를 위한 광섬유 진동 방지장치에 관한 것이다.

기존의 광섬유 인선공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 광섬유 인선기(1) 상부 중앙에 광섬유 모재(2)를 장착하고, 광섬유 인선기 내부에 벽면에 광섬유 모재의 온도를 높여 유동성을 주기 위한 가열 히터(3)를 설치한다.

가열히터(3)가 주위공기에 의해 산화되어 광섬유(7)에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 광섬유 인선기와 외부를 차단하기 위한 불활성 차단가스 유입구(4)를 형성한다.

광섬유 인선기(1)의 하부에는 인선된 광섬유(7)가 지나가는 광섬유 인선홀이 형성되어 광섬유가 연속적으로 인선되어 진다.

즉, 광섬유 모재(preform)(2)는 인선기(drawer) 내부의 가열히터에 의한 복사열로써 고온이 되어 유동성을 갖게 되고, 그 부위를 당겨주면 외경이 급속히 줄어든다.

인선시 가열히터가 산화되어 균열 가열조건이 깨지거나 가열히터로 부터 산화된 이물질이 달라붙으면 안되므로 내부에 아르곤가스 등을 분사하여 인선기와 외부를 차단하게 되는데, 이때 기체 유동의 불안정으로 인하여 표시부(6)와 같이 광섬유가 심하게 흔들리게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 광섬유 인선기내에서 진동과 인선과정에서 차단가스의 유동불안정성에 의한 광섬유의 외경이 불균일을 방지하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 인선하면 광섬유가 되는 광섬유 모재; 광섬유 모재의 온도를 높여주기 위한 가열히터; 광섬유 인선기와 외부를 차단하기 위한 불활성 차단가스 유입구를 구비한 원통형상의 광섬유 인선기에 있어서, 상기 광섬유 인선기 하부에 일정한 이격거리를 두고, 광섬유 진동 방지장치가 설치되고, 상기 광섬유 진동방지 장치는 가는 튜브의 상단 양측에 유체 유입구를 형성하여 상기 유체 유입구로 고 속의 유체를 유입시켜 축방향 층류유동을 발생시켜 광섬유의 진동을 방지하는 광섬유 진동방지장치가 구비된 광섬유 인선기를 제공하고, 또한 상기 광섬유 진동 방지장치의 구성을 내벽에 연속적인 회오리 홈이 형성된 가는 튜브가 일정한 이격거리를 두고 상하 2단으로 형성되고, 상부의 튜브 상단 일측에 유체유입구를 형성하여 상기 유체 유입구로 고 속의 유체를 유입시켜 원주방향 회전유동을 발생시키고, 하부의 튜브에는 상부의 회오리홈과 반대 방향의 회오리홈을 형성하고, 상기 튜브의 상단에 유체 유입구를 형성하여 고속의 유체를 상기 유체 유입구에 유입시켜 상부 튜브와 반대로 원주방향 회전유동을 발생시켜 광섬유의 진동을 방지하는 것을 특징으로 하는 진동 방지장치가 구비된 광섬유 인선기를 제공한다.

도 1은 종래의 광섬유 인선과정을 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 광섬유 인선과정을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 적용된 축방향 층류유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치의 개념도

도 4는 본 발명에 적용된 원주방향 회전유동을 이용한 관섬유 진동장치의 개념도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 광섬유 인선기 12 : 광섬유 모재

13 : 가열히터 14 : 불활성 차단가스 유입구

15 : 광섬유에 가해지는 힘 16 : 인선 광섬유의 진동량

17 : 광섬유 18 : 광섬유 진동방지장치

22 : 가는 튜브 32,33 : 가는 튜브

24 : 유체 유입구 26 : 회오리홈

34,35 ; 유체 유입구

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 광섬유 진동 방지장치가 설치된 광섬유 인선기의 개략도이고, 도 3은 축방향 층류유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치의 개념도이며, 도 4는 원주방향 회전유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치의 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 원통형상의 광섬유 인선기(11)가 형성되고, 광섬유 인선기(11)의 상부 중앙에는 광섬유 모재(12)가 장착되고, 광섬유 인선기(11)의 하부에는 인선홀이 형성된다. 광섬유 인선기(11)의 내부 벽면에 광섬유 모재(12)의 온도를 높여주기 위한 가열히터(13)가 설치되며, 광섬유 인선기(11)와 외부를 차단하기 위한 불활성 차단가스 유입구(14)가 광섬유 인선기(11)의 측벽에 상하로 형성된다.

광섬유 인선기(11)의 중앙 하부에는 약간의 이격거리를 두고 도 2에 도시된 바와 같이 광섬유의 인선시 광섬유의 진동을 방지하기 위하여 광섬유 진동 방지장치(18)를 설치하고, 이러한 광섬유 진동 방지장치(18)는 원통형의 광섬유 인선기의 중심축의 연장선상에 설치된다.

상기의 광섬유 진동 방지장치(18)에는 광섬유 인선기에서 인선된 광섬유가 관통하게 된다.

광섬유 진동방지장치(18)는 도 3에 도시된 바와 같이, 축방향 층류유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치(18)와 도 4에 도시된 바와 같이, 원주방향 회전유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치(18)를 필요에 따라 선택적으로 설치하여 사용할 수 있다.

도 3과 같이, 축방향 층류유동을 이용한 광섬유 진동방지장치(18)는 가는 튜브(22)의 상단에 유체 유입구(24)를 좌우로 대칭되게 형성하여 이루어진다.

도 4와 같이, 원주방향 회전유동을 이용한 광섬유 진동방지장치(18)는 가는 튜브(32)(33)에 연속적인 회오리홈(26)이 형성된 것을 2단으로 형성하고, 상부 가는 튜브(32)의 상단에 일측에만 유체유입구(34)를 형성하고, 하부 가는 튜브(33)의 상단에는 상부 가는 튜브(32)의 유체유입구(34)와 역방향의 회오리를 일으킬 수 있도록 일측에만 유체 유입구(35)를 형성한다.

전술한 바와 같은 발명의 작용은 광섬유 모재(12)의 일단을 가열히터(13)로 가열하여 광섬유 모재(12)에 유동성을 주고, 유동된 광섬유 모재(12)를 광섬유 진동장치(18)를 관통시켜 인선하게 된다.

광섬유 모재(12)를 가열시 차단가스 유입구(14)로 불활성 가스를 유입시켜 가열히터(13)와 공기의 접촉을 방지하여 산화를 방지한다.

광섬유(17)가 광섬유 진동 방지장치(18)를 관통할 때 축방향 층류유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치(18)를 사용할 때에는 유체유입구(24)로 축방향으로 평행한 유체를 고속으로 유입시켜, 상기 유체의 외력으로 광섬유(17)의 중심부에서 이탈되게 되더라도 유동의 전단력 차이에 의해 중심부로 힘을 받아 튜브 중심부로 다시 복원된다.

광섬유(17)가 원주방향 회전유동을 이용한 광섬유 진동 방지장치(18)를 사용할 때에는 회전유동의 효과를 이용한 장치로서 유체유입구(34)(35)에 유체를 고속으로 유입시켜 회오리홈(26)을 따라 튜브내부에 회전유동이 발생하게 되어, 튜브 내부의 광섬유(17)가 중심부에서 이탈해서 진행할 경우 저항이 가장 작은 튜브의 중심방향으로 힘이 작용하여 광섬유(17)가 튜브의 중심부에 진행할 수 있게 한다.

즉, 상기한 원주방향 회전유동을 이용한 광섬유 진동방지 장치(18)는 회오리홈(26)이 형성되고, 상하로 일정한 이격거리를 둔 가는 튜브(32)(33)를 설치하여 상하의 회전유동을 반대로 하므로서 회전력이 규형을 이루도록 한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 효과는 광섬유가 통과하는 가는 튜브 부분의 내부로 유체가 고속으로 분사되어 축방향과 평행한 층류유동이 되어 유동의 전단력 차이에 의해 광섬유를 튜브 중심부로 복원시키거나, 튜브내부에 회전유동을 발생시켜 전항이 가장작은 튜브 중심부로 광섬유가 진행할 수 있게 하여 광섬유의 진동을 방지한다.

즉, 본 발명에서는 인선기의 출구쪽에 광섬유를 지지할 수 있는 장치를 두어 내부유동의 불안정성이 광섬유를 흔들더라도 이 장치가 이를 저항할 수 있게하여 광섬유가 흔들리지 않게 하기 때문에, 광섬유 인선력을 균일하게 할 수 있고 이로써 균일한 외경의 광섬유를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 인선하면 광섬유(17)가 되는 광섬유 모재(12); 상기 광섬유 모재(12)의 온도를 높여주기 위한 가열히터(13); 상기 광섬유 인선기(11)와 외부를 차단하기 위한 불활성 차단가스 유입구(14)를 구비한 원통형상의 광섬유 인선기(11)에 있어서,

   상기 광섬유 인선기(11) 하부에 일정한 이격거리를 두고, 가는 튜브(22)의 상단 양측에 유체 유입구(24)를 형성하여 상기 유체 유입구(24)로 고속의 유체를 유입시켜 축방향 층류유동을 발생시켜 광섬유(17)의 진동을 방지하는 광섬유 진동방지장치(18)가 설치된 것을 특징으로 하는 진동방지장치가 구비된 광섬유 인선기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광섬유 진동 방지장치(18)는 내벽에 연속적인 회오리 홈(26)이 형성된 가는 튜브(32)(33)가 일정한 이격거리를 두고 상하 2단으로 형성되고, 상부의 가는 튜브(32) 상단 일측에 유체유입구(24)를 형성하여 상기 유체 유입구(24)로 고속의 유체를 유입시켜 원주방향 회전유동을 발생시키고, 하부의 가는 튜브(33)에는 상부의 회오리홈(26)과 반대 방향의 회오림홈(26)을 형성하고, 상기 가는 튜브(33)의 상단에 유체 유입구(35)를 형성하여 고속의 유체를 상기 유체 유입구(35)에 유입시켜 상부 튜브와 반대로 원주방향 회전유동을 발생시켜 광섬유의 진동을 방지하는 것을 특징으로 하는 광섬유 진동 방지장치가 구비된 광섬유 인선기.