KR100641939B1 - 이동 가능한 ｍｃｖｄ 공정용 보조 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치는 MCVD 공정에 따라 소정의 가열로를 광섬유 모재 튜브의 길이 방향으로 이동시키면서 가열하는 동안, 광섬유 모재 튜브와 수트 배출 튜브가 연결된 수트 배출단을 가열하는 보조 가열 장치로서, 수트 배출단을 가열하도록 설치된 가열 수단, 수트 배출 튜브와 소정 거리 이격되어 실질적으로 평행하게 설치되고, 가열로에 의해 수트 배출 튜브의 길이 방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩 부재, 슬라이딩 부재에 설치되어 가열 수단을 슬라이딩 부재에 고정하는 가열 수단 고정 부재, 슬라이딩 부재에 설치되어 슬라이딩 부재를 지지하는 슬라이딩 부재 지지 부재, 및 슬라이딩 부재에 설치되어 가열 수단에 탄성 회복력을 제공하는 탄성 부재를 포함하며, 가열로에 의해 수트 배출단으로부터 수트 배출 튜브의 끝단으로 이동되고 탄성 부재에 의해 수트 배출 튜브의 끝단으로부터 수트 배출단으로 복귀하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 가열로가 수트 배출단 까지 이동하더라도 이동 가열 수단이 가열로와 연동하여 이동함으로써 가열 수단에 의해 가열로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
MCVD, 가열로

Description

이동 가능한 ＭＣＶＤ 공정용 보조 가열 장치 {Movable auxiliary heating apparatus for MCVD process}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 보조 가열 장치를 이용한 광섬유 모재의 제조 과정을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치가 이동 전에 수트 배출단을 가열하는 과정을 도시한 공정도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치 가 가열로와 연동 및 이동하여 수트 배출 튜브를 가열하는 과정을 도시한 공정도.
본 발명은 MCVD 공정용 보조 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MCVD 공정에 따른 광섬유 모재 제조시에 수트 배출단을 가열하는 보조 가열 장치를 가열로의 이동에 따라 이와 연동하여 이동 가능하도록 함으로써 보조 가열 장치에 의한 가열로의 손상을 방지하는 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치에 관한 것이다.
수정화학기상증착(Modified Chemical Vaper Deposition; 이하 'MCVD' 라고 한다) 공법은 광섬유 모재 튜브 내부에 원료 가스와 함께 산소 가스를 주입하고, 가열로를 이용하여 튜브를 가열하여 튜브 내부에서 열산화 반응으로 인한 수트의 증착이 레이어 단위로 반복적으로 이루어지도록 하여 클래딩층 및 코어층을 형성시키는 광섬유 모재 제조 공법이다.
이와 같은 MCVD 공법은 외부증착방식과 비교하여 외부 이물질에 의한 내부 오염이 적다는 장점이 있는 반면에, 증착 공정시 튜브 내부에서 미처 증착되지 못한 실리카 수트가 외부로 배출되지 않고 튜브와 접합된 수트 배출 튜브에 쌓여 튜브의 내부 압력이 높아진다는 단점이 있다. 이로 인해, 튜브의 외경이 증가하여 증착층의 두께 및 굴절율이 불균일하게 된다.
그리고, 광섬유 모재 튜브와 수트 배출 튜브는 급격한 온도 변화에 취약한 고분자 수지로 접합되므로, 광섬유 모재 튜브의 길이 방향으로 이동하면서 가열하는 가열로의 가열 시간의 차이로 인해 고분자 수지가 손상되는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 보조 가열 장치를 이용하여 수트 배출단 즉, 튜브와 수트 배출 튜브의 접합 부분을 가열함으로써, 수트 배출 튜브의 내부에 쌓인 실리카 수트를 소결시킴은 물론, 가열로의 가열에 의한 접합 부분의 급격한 온도 변화를 방지함으로써 접합 부분의 손상을 방지한다.
도 1은 종래의 보조 가열 장치를 이용한 광섬유 모재의 제조 과정을 도시한 공정도이다. 도면을 참조하면, 광섬유 모재 튜브(1)의 길이 방향으로 가열로(3)가 이동하면서 가열하는 동안, 수트 배출단을 보조 가열 장치(4)를 이용하여 가열하고 있다. 그리고, 수트 배출 튜브(2)의 끝단으로부터 수트 배출 튜브(2)의 내부로 퍼징 가스(5)를 불어넣어 광섬유 모재 튜브(1) 내부의 미증착된 실리카 수트(6)를 외부로 효과적으로 배출시킨다.
하지만, 수트 배출단으로 이동한 가열로(3)는 수트 배출단에 고정된 보조 가열 장치(4)에 의해 가열되고, 이로 인해 가열로(3)의 몸체에 열변형이 발생되어 사용 수명이 단축되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 가열로가 수트 배출단으로 이동하여 가열하는 동안 수트 배출단을 가열하는 보조 가열 장치에 의한 가열로의 손상을 방지하도록 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치는 MCVD 공정에 따라 소정의 가열로를 광섬유 모재 튜브의 길이 방향으로 이동시키면서 가열하는 동안, 광섬유 모재 튜브와 수트 배출 튜브가 연결된 수트 배출단을 가열하는 보조 가열 장치로서, 수트 배출단을 가열하도록 설치된 가열 수단, 수트 배출 튜브와 소정 거리 이격되어 실질적으로 평행하게 설치되고, 가열로 에 의해 수트 배출 튜브의 길이 방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩 부재, 슬라이딩 부재에 설치되어 가열 수단을 슬라이딩 부재에 고정하는 가열 수단 고정 부재, 슬라이딩 부재에 설치되어 슬라이딩 부재를 지지하는 슬라이딩 부재 지지 부재, 및 슬라이딩 부재에 설치되어 가열 수단에 탄성 회복력을 제공하는 탄성 부재를 포함하며, 가열로에 의해 수트 배출단으로부터 수트 배출 튜브의 끝단으로 이동되고 탄성 부재에 의해 수트 배출 튜브의 끝단으로부터 수트 배출단으로 복귀하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가열 수단은 연료 가스로 산소와 수소의 혼합가스를 사용하는 버너 또는 수소 가스를 사용하는 버너인 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성 부재는 상기 가열 수단 고정 부재와 상기 슬라이딩 부재 지지 부재 사이의 상기 슬라이딩 부재를 둘러싸도록 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 슬라이딩 부재를 둘러싸는 슬라이딩 부재 지지 부재의 내주면에 결합되어 상기 슬라이딩 부재를 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설 명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치가 이동하기 전에 수트 배출단을 가열하는 과정을 도시한 공정도이고, 도 3은 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치가 가열로와 연동 및 이동하여 수트 배출 튜브를 가열하는 과정을 도시한 공정도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동 가능한 MCVD 공정용 보조 가열 장치(이하, '보조 가열 장치'라 한다)(20)는 수트 배출단, 즉 광섬유 모재 튜브(11)와 수트 배출 튜브(12)의 접합부에 설치되어 상기 접합부를 가열하고, 소정의 가열로(13)는 광섬유 모재 튜브(11)의 길이 방향으로 이동하면서 튜브 (11)를 가열하고 있다.
상기 보조 가열 장치(20)는 상기 가열로(13)의 이동과 연동하여 외력에 의해 이동이 가능한 가열 장치로서, 외력이 작용하지 않는 경우는 수트 배출단을 지속적으로 가열한다.
보조 가열 장치(20)는 가열 수단(21), 상기 가열 수단(21)의 이동을 가이드하는 슬라이딩 부재(22), 상기 슬라이딩 부재(22)에 설치되어 상기 가열 수단(21)을 지지하는 가열 수단 고정 부재(23), 상기 슬라이딩 부재(22)에 설치되어 상기 슬라이딩 부재(22)를 지지하는 슬라이딩 부재 지지 부재(24), 및 상기 슬라이딩 부재(22)에 설치되어 상기 가열 수단(21)에 탄성 회복력을 제공하는 탄성 부재(25)를 구비한다.
상기 가열 수단(21)은 광섬유 모재 튜브(11) 내부의 실리카 수트가 배출되는 부분인 수트 배출단을 가열하도록 설치된다. 가열 수단(21)으로는 연료 가스로 산소와 수소의 혼합가스를 사용하는 버너 또는 수소 가스를 사용하는 버너를 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 슬라이딩 부재(22)는 수트 배출 튜브(12)에 평행하게 설치되어 있다. 따라서, 수트 배출단으로 이동하는 가열로(13)가 보조 가열 장치(20)로 외력을 가하면, 이에 따라 슬라이딩 부재(22)는 상기 수트 배출 튜브의 길이 방향으로 슬라이딩 된다. 그리고, 슬라이딩 부재(22)의 일측에는 상기 가열 수단(21)을 슬라이딩 부재(22)에 고정하는 가열 수단 고정 부재(23)가 구비되어 있어 가열 수단(21)이 슬라이딩 부재(22)와 함께 이동이 가능하다. 또한, 슬라이딩 부재(22)의 타측에는 슬라이딩 부재(22)를 지지하도록 슬라이딩 부재(22)의 끝단을 둘러싸며 선반에 설치된 슬라이딩 부재 지지 부재(24)가 구비되어 있다. 한편, 슬라이딩 부재(22)가 길이 방향으로의 원활한 슬라이딩을 위해 슬라이딩 부재(22)를 가이드하는 가이드 부재(26)를 슬라이딩 부재 지지 부재(24)의 내면에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 탄성 부재(25)는 슬라이딩 부재(22)에 설치되어 수트 배출단에서 수트 배출 튜브(12)의 끝단으로 이동한 가열 수단(21)에 탄성 회복력을 제공하여 수트 배출 튜브(12)의 끝단으로부터 수트 배출단으로 이동시킨다. 가열로(13)의 외력에 의해 탄성 부재(25)로 탄성력을 제공하도록 탄성 부재(25)는 가열 수단 고정 부재(23)와 슬라이딩 부재 지지 부재(24) 사이의 슬라이딩 부재(22)를 둘러싸도록 설치 되는 것이 바람직하다. 탄성 부재(25)로는 스프링이 사용될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기와 같이 구성된 보조 가열 장치(20)의 이동 과정을 설명한다.
도 2를 참조하면, 가열로(13)가 수트 배출단으로 이동하면서 광섬유 모재 튜브(11)를 가열하는 동안, 보조 가열 장치(20)의 가열 수단(21)은 수트 배출단을 가열한다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 가열로(13)가 보조 가열 장치(20)의 슬라이딩 부재(22)를 광섬유 모재 튜브(11)의 길이 방향의 외력을 가하면서 수트 배출단으로 이동하면, 슬라이딩 부재(22)는 슬라이딩 부재 지지 부재(24)를 관통하여 길이 방향으로 슬라이딩 된다. 그러면, 가열 수단 고정 부재(23)에 의해 슬라이딩 부재(22)에 고정된 가열 수단(21)은 수트 배출 튜브(12)의 끝단으로 이동하게 된다. 이 때, 슬라이딩 부재 지지 부재(24)와 가열 수단 고정 부재(23) 사이에 설치된 탄성 부재(25)는 압착된다.
그리고, 가열로(13)가 방향을 바꾸어 수트 배출단으로부터 광섬유 모재 튜브(11) 방향으로 이동하면, 탄성 부재(25)의 탄성 회복력에 의해 슬라이딩 부재(22)는 수트 배출 튜브(12)의 끝단으로부터 광섬유 모재 튜브(11) 방향으로 이동하고, 이에 따라 가열 수단(21)도 수트 배출단으로 이동하게 된다.
따라서, 본 발명인 보조 가열 장치(20)를 수트 배출단에 설치하면 가열로(13)가 수트 배출단으로 이동하더라도 이와 연동하여 보조 가열 장치(20)도 이동하므로 보조 가열 장치(20)의 가열에 의해 가열로(13)가 손상될 우려가 없다.
이상과 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제는 달성되며, 본 발명이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 의하면, 가열로가 수트 배출단까지 이동하더라도 보조 가열 장치가 가열로와 연동하여 이동함으로써 보조 가열 장치에 의해 가열로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. MCVD 공정에 따라 소정의 가열로를 광섬유 모재 튜브의 길이 방향으로 이동시키면서 가열하는 동안, 광섬유 모재 튜브와 수트 배출 튜브가 연결된 수트 배출단을 가열하는 보조 가열 장치에 있어서,
    상기 수트 배출단을 가열하도록 설치된 가열 수단;
    상기 수트 배출 튜브와 소정 거리 이격되어 실질적으로 평행하게 설치되고, 상기 가열로에 의해 상기 수트 배출 튜브의 길이 방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩 부재;
    상기 슬라이딩 부재에 설치되어 상기 가열 수단을 상기 슬라이딩 부재에 고정하는 가열 수단 고정 부재;
    상기 슬라이딩 부재에 설치되어 상기 슬라이딩 부재를 지지하는 슬라이딩 부재 지지 부재; 및
    상기 슬라이딩 부재에 설치되어 상기 가열 수단에 탄성 회복력을 제공하는 탄성 부재;를 포함하며, 상기 가열로에 의해 상기 수트 배출단으로부터 상기 수트 배출 튜브의 끝단으로 이동되고 상기 탄성 부재에 의해 상기 수트 배출 튜브의 끝단으로부터 상기 수트 배출단으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 수단은 연료 가스로 산소와 수소의 혼합가스를 사용하는 버너 또는 수소 가스를 사용하는 버너인 것을 특징으로 하는 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 가열 수단 고정 부재와 상기 슬라이딩 부재 지지 부재 사이의 상기 슬라이딩 부재를 둘러싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재를 둘러싸는 상기 슬라이딩 부재 지지 부재의 내주면에 결합되어 상기 슬라이딩 부재를 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 MCVD용 보조 가열 장치.
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