KR100372191B1 - 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치 및 가열 방법 - Google Patents

광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치 및 가열 방법 Download PDF

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Abstract

광섬유 융착 접속부의 보호 부재를 가열 처리할 때, 가열 장치의 가열 전력을 크게 하지 않고, 가열 처리에 요하는 소요 시간을 짧게 한다.
광섬유의 융착 접속부에 씌운 보호 부재를 가열 처리하는 가열 장치로서, 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재(3)의 길이 방향 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴(1)과, 해당 판 형상 부재 또는 별도의 판 형상 부재의 길이 방향 양단 근방 부분에 설치한 제 2 가열 도체 패턴(2)을 갖는 히터(6)를 구비한 가열 장치를 사용하고, 상기 제 1 가열 도체 패턴(1)과 제 2 가열 도체 패턴(2)은 독립하여 온도 제어를 행한다. 우선, 제 1 가열 도체 패턴(1)에 통전하고, 그 통전을 정지한 후 제 2 가열 도체 패턴(2)에 통전하며, 히터(6)를 따르는 보호 부재를 중앙으로부터 양단을 향해 순차 가열 처리한다.

Description

광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치 및 가열 방법{An apparatus and a method for heating a protective member for an optical fiber fusion splicing part}
본 발명은 광섬유의 융착 접속부를 보호하는 보호 부재의 가열 장치 및 가열 방법에 관한 것이다.
2 개의 광섬유 심선을 서로 영구 접속할 경우, 각각의 광섬유 심선의 단말부에 있어서 피복을 제거하여 광섬유를 노출시키고, 각각의 광섬유를 맞대어 융착 접속 장치로써 융착 접속시키고, 융착 접속부를 포함하는 노출된 광섬유 부분을 보호 부재로 덮어 보호하고 있다. 도 7 및 도 8은 각각 광섬유 융착 접속부에 사용하는 보호 부재를 도시하는 도면으로서, 도 7a 및 도 8a은 각각의 횡단면도, 도 7b 및 도 8b는 각각의 종단면도이다.
도 7 및 도 8에 있어서, 10, 10'는 보호 부재, 11, 11'는 접착성 튜브, 12, 12'는 보강 부재, 13은 열 수축 튜브이다. 또, 도 7의 보호 부재(10)는 주로 다심의 광섬유를 포함하는 테이프 형상의 광섬유 심선의 접속부에, 도 8의 보호 부재(10')는 주로 단심의 광섬유를 포함하는 광섬유 심선의 접속부에 적용된다.
도 7의 보호 부재(10)는 열 수축 튜브(13) 안쪽에 접착성 튜브(11)와 그와 평행한 단면 반원형의 가늘고 긴 보강 부재(12)를 수용하며, 도 8의 보호 부재(10')는 열 수축 튜브(13) 안쪽에 접착성 튜브(11')와 그와 평행한 단면 원형의 가늘고 긴 원주 형상의 보강 부재(12)를 수용한다. 접착성 튜브(11, 11')는 에틸렌·비닐·아크릴레이트 등의 접착성 수지로 이루어지며, 보강 부재(12, 12')는 유리 세라믹, 스테인리스 스틸 등의 내열성 좋고 압축 강도가 높은 재료로 이루어지며, 열 수축 튜브(13)는 조사 폴리에틸렌 등으로 이루어진다.
다심의 광섬유를 포함하는 광섬유 심선은 통상 다수의 광섬유를 평행하게 나열하여 테이프 형상으로 피복을 실시한 것이기 때문에, 그 형상을 따라 쉽게 하기 위해, 도 7에 도시하는 바와 같이 보강 부재(12)의 횡단면 형상은 반원형으로 하고, 접착성 튜브(11)의 횡단면 형상은 타원형으로 하고 있다. 또한, 접착성 튜브(11)는 부드럽게 변형하기 쉽기 때문에, 원형 튜브라도 상관 없다. 또, 단선의 광섬유를 갖는 광섬유 심선의 경우는 그 자체 단면은 원형으로, 잇따르는 보강 부재(12')의 형상은 반원형일 필요는 없기 때문에, 보강 부재의 제조가 용이하도록 단면 원형으로 하고, 접착성 튜브(11')도 원형 튜브로 하고 있다.
또한, 도 9는 보호 부재로 광섬유 융착 접속부를 보호하는 작업 순서를 설명하는 도면으로, 도 9a, 도 9b 및 도 9c는 작업 순을 도시하는 종단면도이다. 도 9에 있어서 도 7과 동일 부호는 동일한 것을 나타낸다. 또한, 도 9에 있어서, 14는 광섬유 심선, 15는 광섬유, 16은 융착 접속부이다.
우선, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 서로 접속되는 2개의 광섬유 심선(14)의 단말에 있어서, 각각 피복을 제거하여 광섬유(15)를 노출시키고, 광섬유(15)를 맞대어 융착 접속시키고, 그 융착 접속부(16)를 포함하는 광섬유(15)의 노출 부분을 보호 부재(10)의 접착성 튜브(11) 속에 통과시킨다. 다심의 광섬유(15)는 지면에 수직 방향으로 평행하게 배치되어 있기 때문에, 도 9에 있어서는 광섬유(15)는 한 개로 보이고 있다.
이어서, 보호 부재(10)로 덮은 광섬유의 융착 접속부를 가열 장치의 히터 상에 놓고 가열한다. 이 가열에 의해, 보호 부재(10) 중의 접착성 튜브(11)를 용융시킴과 동시에, 열 수축 튜브(13)를 가열 수축시키고, 열 수축 튜브(13)의 압축력으로 보강 부재(12)에 광섬유의 융착 접속부를 따라서, 접착성 튜브가 용융한 접착성 수지로 열 수축 튜브 내부를 채워 굳게한다.
도 10은 보호 부재의 가열에 사용하는 가열 장치의 히터의 일례를 도시하는 도면으로, 도 10a 및 도 10b는 히터의 평면도와 X방향 종단면도, 도 10c는 히터의 온도 분포도를 나타낸 도면이다. 히터(17)은 가늘고 긴 판 형상의 세라믹(17b) 속에 가열 도체 회로(17a)를 설치한 세라믹 히터로서, 도 10c에 도시하는 바와 같이 중앙부의 온도가 높고 양단부의 온도가 낮은 산 형태의 온도 경사를 갖는다. 이 히터를 사용하여 가열함으로써, 보호 부재(10)는 중앙부로부터 양단부를 향해 순차 가열된다.
도 9b는 보호 부재의 중앙부를 가열하고 있는 상태를, 도 9c는 양단부까지 가열된 상태를 도시한다. 도 9b에 도시하는 바와 같이 중앙부의 가열에 의해, 우선 접착성 튜브(11)의 중앙부 근방이 용융하고, 열 수축 튜브(13)도 중앙부가 수축한다. 계속해서, 접착성 튜브의 용융과 열 수축 튜브의 수축은 보호 부재의 양단을 향해 서서히 진행하고, 최종적으로는 도 9c에 도시하는 바와 같이 보호 부재의 전체 길이에 걸쳐 접착성 튜브가 용융하며, 열 수축 튜브는 수축한다.
이 과정에서, 접착성 튜브의 용융은 중앙부로부터 양단부를 향해 진행하기 때문에, 광섬유의 융착 접속부의 중앙부 부근에 있던 공기는 보호 부재의 양단을 향해 압출된다. 중앙부로부터 양단부에 이르는 가열을 서서히 행하고, 광섬유의 융착 접속부 주변에 있는 공기를 완전히 양단에 압출하도록 하면, 그 공기가 접착성 수지의 내부에 기포로 남게되는 경우는 발생하지 않는다.
가열이 중앙부로부터 양단부로 서서히 진행하지 않고, 양단에 가까운 곳의 가열이 너무 빠르면, 공기가 완전히 양단에 압출되지 않고, 접착성 수지 내부에 공기가 잔류하여, 보호 부재 내부에 기포가 되어 남는 경우가 있다. 광섬유의 융착 접속부 주변에 기포가 남아 있으면, 보호 부재로 보호된 광섬유의 융착 접속부가 환경 온도 변화를 받았을 때, 그 기포 중의 공기 팽창, 수축에 의해 광섬유에 굴곡 응력이 작용하여, 광섬유의 전송 특성이 악화하는 경우가 있다. 따라서, 보호 부재의 가열은 중앙부로부터 양단부로 서서히 진행하도록 하는 것이 중요하다.
이상 설명한 광섬유 융착 접속부의 작성 및 그 보호는 주로 융착 접속 장치와 보호 부재의 가열 장치를 사용하여 행해지기 때문에, 일반적으로 융착 접속 장치의 본체 일부에 보호 부재의 가열 장치가 설치된 장치가 사용되고 있다. 그리고, 광섬유 심선 접속을 행할 경우, 융착 접속 장치, 피복 제거 치구, 광섬유 절단 치구, 보호 부재 등을 광섬유 심선을 펴서 설치한 작업 현장에 반송하며, 광섬유 심선의 단말에 있어서, 광섬유 심선의 피복 제거, 광섬유 절단, 광섬유 융착 접속, 보호 부재 가열 처리 순으로 접속 작업을 행한다.
이 중, 보호 부재의 가열 처리에서는, 앞서 설명한 히터를 구비한 가열 장치를 사용하여, 그 히터에 광섬유 융착 접속부에 보호 부재를 씌운 부분을 따라 가열하고, 보호 부재 중의 접착성 튜브를 용융시키며, 또한 열 수축 튜브를 수축시켜, 보호 부재로 광섬유 융착 접속부를 덮어 고착시킨다.
통상, 가열 처리에 있어서는, 광섬유 융착 접속부 상에 보호 부재를 배치하는 작업, 그것을 가열 장치 속의 히터를 따라 가열 장치 속에 올려놓는 작업, 가열 처리가 종료한 것을 가열 장치로부터 추출하는 작업은 수작업으로 행해지고 있지만, 가열 장치에 가열 대상물을 올려놓은 후 가열 장치로부터 가열 대상물을 추출하기까지의 히터의 가열 도체 회로에 통전하는 작업, 히터 온도를 유지하는 작업, 일정 시간 히터 온도를 유지한 후 가열을 정지하는 작업 및 주위 온도 근처까지 냉각하는 작업은 가열 장치의 제어 회로에 의해 자동적으로 행해진다.
가열 장치에 가열 대상물을 올려놓은 후 가열 장치로부터 가열 대상물을 추출하기까지의 시간은 대상이 되는 광섬유 심선의 광섬유 수 등에 의해 보호 부재의 사이즈가 다르기 때문에, 광섬유 심선의 종류에 따라 차이는 있지만, 100 초에서 150 초 정도의 시간이 필요하다. 그 사이는 접속 작업자의 대기 시간이 되어, 다른 작업이 불가능하기 때문에, 상기 가열·냉각에 요하는 시간은 가능한 한 단축할 것이 요구되고 있다.
한편, 가열 장치는 통상 융착 접속 장치의 본체 일부에 설치되어 있기 때문에, 그 전원은 융착 접속 장치와 공용이 되어 있으며, 전원의 전압, 전력에는 제한이 있다. 자주 사용되고 있는 융착 접속 장치의 경우, 가열 장치에 사용할 수 있는 전압은 DC 12V, 전력은 32W 정도로 제한되어 있다. 따라서, 가열 장치의 히터 저항치는 4.5Ω이 한도이며, 4.5Ω 미만으로 할 수는 없다. 또, 가열·냉각에 요하는 시간을 단축하고 싶어도, 장치의 히터의 가열 전력을 더 크게 할 수는 없다.
본 발명은 가열 장치의 가열 전력을 크게 하지 않고, 가열 처리에 요하는 소요 시간을 짧게 할 수 있는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치 및 가열 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 가열 장치에 사용하는 히터의 사례를 도시하는 도면으로, 도 1a는 평면도, 도 1b는 종단면도.
도 2는 본 발명의 가열 장치에 사용하는 히터의 다른 사례를 도시하는 도면으로, 도 2a는 평면도, 도 2b는 종단면도.
도 3은 본 발명에 관련되는 가열 도체 패턴의 회로 모양의 구체예를 도시하는 평면도.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 히터의 가열 도체 패턴마다의 가열 온도 분포를 도시하는 도면으로, 도 4a는 제 1 가열 도체 패턴의, 도 4b는 연속 배치한 제 2 가열 도체 패턴의, 도 4c는 분할 배치한 제 2 가열 도체 패턴의 가열 온도 분포를 도시하는 도면.
도 5는 가열 개시에서 냉각까지의 가열 도체 패턴마다의 온도 변화를 도시하는 도면.
도 6은 히터를 설치한 가열 장치 예를 도시하는 사시도.
도 7은 광섬유 융착 접속부에 사용하는 보호 부재의 일례를 도시하는 도면으로, 도 7a는 횡단면도, 도 7b는 종단면도.
도 8은 광섬유 융착 접속부에 사용하는 보호 부재의 일례를 도시하는 도면으로, 도 8a는 횡단면도, 도 8b는 종단면도.
도 9는 보호 부재로 광섬유 융착 접속부를 보호하는 작업 순서를 설명하는 도면으로, 도 9a, 도 9b, 도 9c는 작업 순서를 도시하는 종단면도.
도 10은 종래 기술에 의한 가열 장치의 히터의 일례를 도시하는 도면으로, 도 10a, 도 10b는 히터의 평면도와 X방향 종단면도, 도 10c는 히터의 온도 분포도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1: 제 1 가열 도체 패턴 2, 2a, 2b: 제 2 가열 도체 패턴
3: 판 형상 부재 4: 제 1 온도 검출기
5a, 5b: 제 2 온도 검출기 6, 6': 히터
7a, 7b: 단말 8: 가열실
8a: 덮개 9: 클랩 부재
9a: 가압 판 9b: 심선 장착 홈
10, 10': 보호 부재 11, 11': 접착성 튜브
12, 12': 보강 부재 13: 열 수축 튜브
14: 광섬유 심선 15: 광섬유
16: 융착 접속부
본 발명의 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치는 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 길이 방향 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴과, 해당 판 형상 부재 또는 다른 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 적어도 길이 방향 양단 근방 부분에 설치한 제 2 가열 도체 패턴을 갖는 히터를 구비하며, 제 1 가열 도체 패턴과 제 2 가열 도체 패턴은 독립하여 온도 제어가 가능하여, 광섬유의 융착 접속부에 씌운 보호 부재를 가열 처리하는 것이다.
본 발명에 관련되는 가열 장치를 사용하여, 우선 히터의 중앙 부분에 배치한 제 1 가열 도체 패턴에 통전하여 중앙부만을 가열한다. 이 경우, 동일한 전력을 사용해도 발열 장소가 작고 열 용량이 작기 때문에, 히터 중앙부의 온도 상승이 빨라 온도 상승 시간을 짧게 할 수 있다. 보호 부재의 중앙부가 광섬유 융착 접속부에 고착되면, 제 1 가열 도체 패턴의 통전을 정지하고, 적어도 양단 근방 부분에 배치한 제 2 가열 도체 패턴에 통전하여 보호 부재의 양단 부분을 가열한다. 이 경우 양단 부분은 제 2 가열 도체 패턴 가열과 제 1 가열 도체 패턴의 여분의 열에 의해 가열된다. 이렇게, 중앙 부분의 가열을 빨리 하여, 보호 부재 중앙 부분이 광섬유 융착 접속부에 고착된 후에는 제 1 가열 도체 패턴의 가열을 정지하는 것으로 했기 때문에, 냉각도 빨라져 가열 처리의 전체 시간을 2할 정도 단축하는 것이 가능해진다.
또, 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴 근방에 각각 제 1 및 제 2 온도 검출기를 설치하고, 그 제 1 및 제 2 온도 검출기의 온도에 근거하여 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴 온도를 소정의 온도로 소정 시간 유지할 수 있도록 제어하면, 보호 부재의 접착성 튜브의 용융과 열 수축 튜브의 수축을 중앙 부분으로부터 양단 부분을 향해 순차적으로 행할 수 있기 때문에, 보호 부재 속에 공기가 남아 기포를 발생시키는 경우는 없다.
또, 히터로부터 떨어져 있어 히터 온도의 영향을 받지 않는 장소에 외기 온도 검출기를 두고, 외기 온도 검출기의 온도에 근거하여 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴의 온도가 외기 온도에 관계 없이 미리 정한 값이 되도록 제어하면, 외기 온도에 관계 없이 보호 부재의 가열 처리를 균일하게 행할 수 있다.
(발명의 실시예)
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 가열 장치에 사용하는 히터의 2종류의 예를 도시하는 도면으로서, 도 1a 및 도 2a는 각각의 평면도, 도 1b 및 도 2b는 각각의 종단면도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 1은 제 1 가열 도체 패턴, 2, 2a 및 2b는 제 2 가열 도체 패턴, 3은 판 형상 부재, 4는 제 1 온도 검출기, 5a 및 5b는 제 2 온도 검출기, 6 및 6'는 히터이다. 또한, 1, 2, 2a 및 2b를 둘러싸는 파선은 제 1 가열 도체 패턴(1) 또는 제 2 가열 도체 패턴(2, 2a, 2b) 각각을 배치하는 배치 영역을 도시하는 것이다.
도 1에 도시하는 히터(6)는 세라믹 등의 내열성이 양호한 절연 재료로 가능한 가늘고 긴 길이 70 mm 정도, 폭 10 mm 정도, 두께 1 mm 정도의 판 형상 부재(3) 속에 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴(1)과, 양단 근방 부분을 포함하는 거의 모든 길이에 설치한 제 2 가열 도체 패턴(2)을 가지며, 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴으로부터 인출한 도시하지 않은 리드선을 통해 개별로 통전할 수 있도록 하고 있다. 또, 판 형상 부재(3)의 제 1 가열 도체 패턴(1)의 배치 영역 내의 1장소에는 서미스터 등의 제 1 온도 검출기(4)를 고정하고, 판 형상 부재(3)의 제 2 가열 도체 패턴(2)의 배치 영역 내의 2장소에는 서미스터 등의 제 2 온도 검출기(5a, 5b)를 고정한다.
도 1에 있어서, 제 2 온도 검출기(5a, 5b)는 중앙에 대해 양측 대칭 위치에 2개 설치하고 있지만, 한쪽만이어도 된다. 또한, 제 2 온도 검출기(5a, 5b)의 위치는 제 1 가열 도체 패턴으로부터 떨어진 장소로 하여, 제 1 가열 도체 패턴의 온도 영향을 적게 한다. 또한, 제 2 온도 검출기(5a, 5b)의 위치는 제 2 가열 도체 패턴(2)의 중심 위치는 아니지만, 그 장소의 온도로부터 제 2 가열 도체 패턴(2)의 최고 온도를 추정하는 것은 가능하다.
또한, 도 1의 예에서는, 제 1 가열 도체 패턴(1)을 아래쪽에, 제 2 가열 도체 패턴(2)을 위쪽에 배치하고 있지만, 판 형상 부재(3)는 1mm 정도의 두께이기 때문에, 배치를 반대로 해도 히터로서의 기능은 거의 변하지 않는다. 또한, 제 1 가열 도체 패턴(1) 및 제 2 가열 도체 패턴(2)의 저항치는 동등하게 하여, 전환에 의해 한쪽씩 융착 접속 장치 전원을 사용하여 가열할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시하는 히터(6')는 도 1에 도시하는 히터(6)와 동일한 판 형상 부재(3) 속에, 중앙 부분 배치한 제 1 가열 도체 패턴(1)과, 양단 근방을 포함하여 중앙에 대해 대칭적으로 분할 배치한 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)을 설치하여, 각각의 제 1 가열 도체 패턴(1) 및 제 2 가열 도체 패턴(2)으로부터 인출한 도시하지 않은 리드선을 통해 개별로 통전할 수 있도록 하고 있다. 또한, 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)은 제 1 가열 도체 패턴(1)과 일부 겹치도록 하여 분할 배치되어 있지만, 조금 떨어져 인접 배치하는 것도 가능하다. 또, 분할 배치한 것은 전기적으로는 연속시켜 1조의 리드선으로부터 직렬로 하여 통전할 수 있도록 한다.
또한, 판 형상 부재(3)의 제 1 가열 도체 패턴(1)의 배치 영역 내의 1장소에는 제 1 온도 검출기(4)를 고정하고, 판 형상 부재(3)의 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)의 배치 영역 내의 2장소에는 제 2 온도 검출기(5a, 5b)를 고정한다. 도 2에서는, 제 2 온도 검출기(5a, 5b)는 중앙에 대해 양측 대칭 위치에 2개 설치하고 있지만, 한쪽만 설치해도 된다. 또한, 제 2 온도 검출기(5a, 5b) 위치는 제 1 가열 도체 패턴(1)으로부터 떨어져 제 1 가열 도체 패턴(1)의 온도 영향이 적은 장소로 한다. 또한, 도 2의 예에서는, 제 1 가열 도체 패턴(1)을 위쪽에, 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)을 아래쪽에 배치하고 있지만, 상하 반대여도 상관 없다.
또한, 제 1 가열 도체 패턴(1) 및 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)의 저항치는 동일하게 하여, 전환에 의해 한쪽씩 융착 접속 장치의 전원을 사용하여 가열할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 제 1 가열 도체 패턴의 회로 모양의 구체예를 도시하는 평면도로, 제 1 가열 도체 패턴(1)은 도 3에 도시하는 바와 같이 コ 자 모양을 조합시킨 왕복 도체 회로로서 세라믹 등의 판 형상 부재(3)의 내부에 배치하여, 단말(7a, 7b)로부터 리드선을 내어 통전할 수 있도록 하고 있다. 회로 모양은 도 3의 모양에 한정하는 것이 아니라, 도체 회로로서 일정 저항치가 얻어지는 것이면 된다. 또한, 이러한 부재는 세라믹의 얇은 판자의 한쪽 면에 도체 도료를 사용하여 회로 모양을 인쇄하고 도체 회로를 형성하여, 리드선을 접속한 후, 다른 세라믹판을 도체 회로를 덮도록 하여 맞붙임으로써 만들 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 히터는 1장의 판 형상 부재 속에 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴을 채우도록 하여 배치하고 있지만, 제 1 가열 도체 패턴과 제 2 가열 도체 패턴을 다른 판 형상 부재에 설치하는 것도 가능하다. 예를 들면 1장의 판 형상 부재의 표면에 제 1 가열 도체 패턴을 인쇄하여 설치하며, 다른 1장의 판 형상 부재의 표면에 제 2 가열 도체 패턴을 인쇄하여 설치하며, 인쇄면을 안쪽으로 하여 적당한 스페이서를 넣어 약간 간격을 가지게 하여 평행 배치하면, 2개의 가열 도체 패턴이 판 형상 부재 속에 채워져 있지 않아도, 본 발명의 가열 장치에 히터로서 사용할 수 있다. 물론, 2개의 판 형상 부재에 각각 제 1 가열 도체 패턴 또는 제 2 가열 도체 패턴을 설치한 것을 조합시켜 히터로 할 수도 있다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시하는 히터의 가열 도체 패턴마다의 설계 가열 온도 분포를 도시하는 도면이다. 도 1의 히터는 도 4a에 도시하는 제 1 가열 도체 패턴(1)과, 도 4b에 도시하는 연속 배치한 제 2 가열 도체 패턴(2)의 가열 온도 분포를 가지고, 도 2의 히터는 도 4a에 도시하는 제 1 가열 도체 패턴(1)과, 도 4c에 도시하는 분할 배치한 제 2 가열 도체 패턴(2a, 2b)의 가열 온도 분포를 갖는다. 도 4a 및 도 4b의 경우는 중앙에 대해 대칭적인 산 형태의 온도 분포가 되도록 한다.
또한, 도 4c의 분할형 제 2 가열 도체 패턴의 경우는 실선으로 나타내는 바와 같이 분할된 부분마다 대칭적인 산 형상으로 하는 경우도 있지만, 파선으로 나타낸 바와 같이 전체의 중앙 측에 각각의 산이 기운 형태의 온도 분포로 할 수도 있다. 이러한 온도 분포는, 도 3에 도시하는 바와 같은 회로 모양의 경우에는, ㄷ 자 모양의 배열 피치를 길이 방향으로 변경함으로써 형성될 수 있다.
도 5는 가열 개시에서 냉각까지의 가열 도체 패턴마다의 온도 변화의 모식 상태를 도시하는 도면이다. 온도는 제 1 온도 검출기 및 제 2 온도 검출기의 위치 온도이다. 우선, 히터 상에 가열 대상물을 두고, 제 1 가열 도체 패턴의 통전을 행한다. 시간 경과와 함께 제 1 가열 도체 패턴 온도가 상승하여, 중앙에 배치한 제 1 온도 검출기의 온도가 미리 정한 온도(T1)가 된 곳에서, 온도가 T1인 일정치를 유지하도록 통전 전류를 제어하면서 미리 정한 시간(t1)만큼 유지한다. 이 제 1 가열 도체 패턴의 온도를 일정치로 유지함으로써, 히터 및 그 위에 놓여진 가열 대상물은 중앙으로부터 양단을 향해 서서히 가열이 진행한다.
그 후, 제 1 가열 도체 패턴의 통전을 정지하며, 그와 동시에 제 2 가열 도체 패턴의 통전을 개시한다. 그리고, 제 2 가열 도체 패턴의 제 2 온도 검출기의 온도가 미리 정한 값(T2)이 된 곳에서, 온도가 T2인 일정치를 유지하도록 통전 전류를 제어하면서 미리 정한 시간(t2)만큼 유지한다. 이로써, 제 1 가열 도체 패턴 온도는 저하하고, 제 2 가열 도체 패턴 온도가 상승하지만, 제 1 가열 도체 패턴과 제 2 가열 도체 패턴이 겹치는 부분에서는, 제 1 가열 도체 패턴의 여분의 열과 제 2 가열 도체 패턴의 가열로 대상물이 가열되며, 제 1 가열 도체 패턴이 겹치지 않는 부분에서는 제 2 가열 도체 패턴의 가열에 의해 대상물이 가열되며, 대상물 가열은 양단을 향해 더욱 진행한다.
또한, 상기 T1, T2, t1및 t2는 보호 부재의 사이즈에 따라서 적당한 값으로 선택함으로써, 가열 대상물을 중앙으로부터 양단을 향해 서서히 가열하도록 할 수 있다. 예를 들면 길이가 40 mm인 보호 부재를 도 2의 양태의 히터로 가열할 경우, T1= 190 ℃, T2= 160 ℃, t1= 30 초, t2= 10 초로 한다. 가열이 종료한 후, 제 2 가열 도체 패턴의 통전을 정지하여, 추출해도 지장 없을 정도로 온도가 저하한 곳에서, 히터 상으로부터 보호 부재로 보호된 광섬유 융착 접속부를 추출한다. 이렇게, 당초의 가열을 중앙 부분에 집중하여 온도 상승을 빠르게 함으로써, 종래는 100 초 내지 150 초 정도 걸렸던 가열 처리 시간을 약 70 초 내지 120 초로 2 할 정도 단축할 수 있다.
도 6은 히터를 설치한 가열 장치 예를 도시하는 사시도로, 6은 히터, 8은 가열실, 8a는 덮개, 9는 클랩 부재, 9a는 가압판, 9b는 심선 장착 홈이다. 가열 대상물인 광섬유 융착 접속부에 씌운 보호 부재를 가열실(8) 내부에 설치한 히터(6) 상에 둔다. 그리고, 그 양측에 연결되는 광섬유 심선을 양측에 배치한 클랩 부재(9)의 심선 장착 홈(9b)에 두어 가압판(9a)을 닫음으로써 보존하면, 가열 대상물을 확실히 히터 상에 따라 보존할 수 있다. 또한, 가열실(8)에는 덮개(8a)를 설치하여, 가열실 내의 온도가 달아나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 도시하지 않은 전원 및 온도 제어 기구로부터 히터(6)에 내장된 가열 도체 패턴에 통전하여, 히터(6) 가열에 의해 히터(6) 상에 장착된 보호 부재를 가열한다. 또한, 가열 효율을 높이기 위해 가열 대상물인 보호 부재는 히터에 접촉하도록 배치하기 때문에, 히터의 보호 부재와 접촉하는 측면은 불소 수지 등으로 코팅하여, 보호 부재가 히터면에 달라 붙지 않도록 하는 것이 바람직하다.
가열 도체 패턴의 통전 전류가 동일해도, 외기 온도의 고저에 의해, 히터 온도가 동일해지지 않는 경우가 있다. 그래서, 서미스터 등의 외기 온도 검출기를 히터로부터 떨어져 히터의 온도 영향을 받지 않는 장소에 배치하고, 그곳에서 측정한 외기 온도에 근거하여, 제어 장치 내부를 거쳐 가열 도체 패턴의 통전 전류를 변화시켜, 외기 온도에 관계 없이 가열 도체 패턴의 가열 온도가 동일해지도록 제어하면, 외기 온도와는 무관하게 보호 부재의 가열을 균일하게 할 수 있다. 또한, 제어 장치에는 외기 온도와 통전 전류와 가열 온도와의 관계를 미리 구하여 그것을 기억시켜 두면, 그 관계식을 사용하여 외기 온도를 알면 원하는 가열 온도가 되도록 통전 전류를 제어할 수 있다.
본 발명의 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치는 절연 판 형상 부재와, 그 길이 방향 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴과, 판 형상 부재의 적어도 길이 방향 양단 근방 부분에 설치한 제 2 가열 도체 패턴을 갖는 히터를 구비하며, 상기 제 1 가열 도체 패턴과 제 2 가열 도체 패턴은 독립하여 온도 제어를 행할 수 있도록 함으로써, 히터 중앙부의 온도 상승 시간을 단축할 수 있으며, 가열 처리 시간을 2할 정도 단축할 수 있다. 또한, 양단 근방 부분을 가열하는 가열 도체 패턴을 중앙 부분용과는 별도로 했기 때문에, 중앙 부분의 가열 도체 패턴의 통전을 정지한 후, 양단 부분의 가열로 이행할 수 있어, 보호 부재의 중앙으로부터 양단을 향해 서서히 가열을 진행시킬 수 있다.
또한, 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴의 대응 위치에 각각 제 1 및 제 2 온도 검출기를 설치했기 때문에, 그 제 1 및 제 2 온도 검출기의 온도에 근거하여 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴 온도를 소정 온도의 소정 시간 유지할 수 있도록 제어하는 것이 가능하고, 보호 부재의 접착성 튜브의 용융과 열 수축 튜브의 수축을 중앙 부분으로부터 양단 부분을 향해 온도 제어에 의해 순차 행하게 할 수 있기 때문에, 보호 부재 속에 공기가 남아 기포를 발생시키는 경우는 없다.
또한, 히터로부터 떨어진 장소에 외기 온도 검출기를 두고, 외기 온도 검출기의 온도에 근거하여 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴의 가열 온도를 외기 온도에 관계 없이 미리 정한 값이 되도록 제어하는 것으로 했기 때문에, 외기 온도와는 무관하게 보호 부재의 가열 처리를 균일하게 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 길이 방향 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴과, 상기 판 형상 부재 또는 다른 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 적어도 길이 방향 양단 근방 부분에 설치한 제 2 가열 도체 패턴을 갖는 히터를 구비하며, 상기 제 1 가열 도체 패턴과 제 2 가열 도체 패턴은 독립하여 온도 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가열 도체 패턴은 판 형상 부재의 길이 방향의 한쪽 끝 부분 근방으로부터 다른쪽 끝 부분 근방에 이르도록 연속하여 설치한 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가열 도체 패턴은 상기 제 1 가열 도체 패턴의 양단에 인접하거나 또는 일부 중복하여, 판 형상 부재의 길이 방향의 한쪽 끝 부분 근방 부분과 다른쪽 끝 부분 근방 부분에 대칭적으로 분할 배치하여 설치한 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가열 도체 패턴 근방과, 상기 제 2 가열 도체 패턴 근방에 각각 제 1 온도 검출기 또는 제 2 온도 검출기를 설치하고, 제 1 및 제 2 온도 검출기의 온도에 근거하여, 제 1 및 제 2 가열 도체 패턴의 온도를 각각 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 히터의 온도 영향을 받지 않는 장소에 배치된 외기 온도 검출기를 구비하며, 외기 온도 검출기의 온도에 근거하여 상기 제 1 가열 도체 패턴 및 제 2 가열 도체 패턴의 온도가 외기 온도에 관계 없이 미리 정한 값이 되도록 제어하는 제어 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 장치.
  6. 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 길이 방향 중앙 부분에 설치한 제 1 가열 도체 패턴과, 상기 판 형상 부재 또는 다른 내열성 절연 재료로 이루어지는 가늘고 긴 판 형상 부재의 적어도 길이 방향 양단 근방 부분에 설치한 제 2 가열 도체 패턴을 갖는 히터를 구비한 보호 부재 가열 장치를 사용하고, 광섬유 융착 접속부를 삽입 통과한 보호 부재를 상기 히터를 따라, 상기 제 1 가열 도체 패턴을 가열하여 제 1 가열 도체 패턴의 온도를 미리 정한 온도로 미리 정한 시간동안 유지시키며, 이어서 제 1 가열 도체 패턴의 가열을 정지하고 상기 제 2 가열 도체 패턴의 가열을 행하여 제 2 가열 도체 패턴의 온도를 미리 정한 온도로 미리 정한 시간동안 유지시키며, 그 후 가열을 정지하여 상기 보호 부재로 덮은 광섬유 융착 접속부의 온도를 주위 온도로 되돌리는 것을 특징으로 하는 광섬유 융착 접속부의 보호 부재 가열 방법.
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