KR102034536B1 - 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체를 광섬유 융착 접속기에 형성하여 방전전극에 접촉시킴으로 전하를 방전전극에 집중시켜 방전개시전압과 방전지연시간을 감소시킴으로 방전특성을 안정화시키며, 방전전극의 방전개시전압 및 방전지연시간을 감소시킴으로 인해 방전전극의 과부하를 감소시켜 방전전극의 수명을 증가시키는 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치에 관한 것으로서, 광섬유를 융착시켜 연결하는 광섬유 융착 접속기에 있어서, 상기 광섬유 융착 접속기에 구비되는 고정부에 광섬유가 고정되면 광섬유 및 융착을 위한 방전전극의 상측을 덮으며, 상기 광섬유 융착 접속기의 일측면에 힌지로 결합되는 덮개부; 상기 덮개부의 하측면에 형성되어 광섬유 상측을 덮을 때 광섬유를 눌러 유동되지 않도록 광섬유를 누르는 누름부 및 상기 유전체는 덮개부의 하측방향으로 돌출 형성되며, 누름부의 일측 또는 타측에 형성되어 광섬유를 융착시키는 방전전극의 상측면 또는 양측면에서 상측면까지 접촉되며, 방전전극의 방전전압을 통해 전하를 방전전극에 집중되도록 하는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치{Apparatus for fiber-optic fusion for stabilizing discharges with a dielectric substance}

본 발명은 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유전체를 광섬유 융착 접속기에 형성하여 방전전극에 접촉시킴으로 전하를 방전전극에 집중시켜 방전개시전압과 방전지연시간을 감소시킴으로 방전특성을 안정화시키며, 방전전극의 방전개시전압 및 방전지연시간을 감소시킴으로 인해 방전전극의 과부하를 감소시켜 방전전극의 수명을 증가시키는 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치에 관한 것이다.

최근 광섬유 네트워크의 보급이 진전됨에 따라 광섬유의 현장 조립 작업이 급증하고 있는 실정인데, 예를 들어, 현재 인터넷 통신시 사용되는 (가정용) 모뎀 라인(전화선 또는 동축케이블을 이용한 인터넷 통신 라인) 대신에 광섬유을 이용한 광 통신 라인으로 대체되고 있다.

광케이블은, 빛의 전송을 목적으로 하는 섬유 모양의 도파로(導波路)이며, 통상은 여러 가닥으로 결속된 광섬유 형태로 사용된다.

한편, 광섬유는 내부 중앙의 코어와 이를 감싸는 클래딩(cladding) 의 2중 구조이고, 외부는 2 ~ 3겹의 피복층으로 구성되어 있고, 광섬유을 이용한 광통신 구축은 외부 전자파에 의한 간섭이나 혼신(混信)이 없고, 도청이 어려우며, 특히 하나의 광섬유에 많은 통신 회선을 수용할 수 있기 때문에, 광 통신 구축시 필수적으로 사용되는 것이다.

이때, 광섬유을 이용한 광 통신 구축시에는 광섬유의 현장 조립 작업이 필수적으로 필요한데, 광섬유는 일정 길이마다 길이를 연장할 수 있도록 다른 광섬유와 연결을 하여 연장하게 되며, 이때 사용되는 연결 방법이 광섬유 융착 접속방법이다.

이러한 광섬유의 융착 접속방법은, 광섬유의 연결하려는 양측의 광섬유를 정렬시킨 후, 접속부위를 고전압 전극을 이용하여 아크방전을 통하여 열 융착 접속시키고, 이와 같은 융착된 광섬유 접속부위에 열수축슬리브(튜브)로 피착 보강하여 광섬유를 보호하는 방법이다.

그런데, 이와 같이 광섬유를 융착 접속시키기 위해서는, 광섬유 융착 접속기를 이용하여 광섬유를 융착하는데, 이와 같은 광섬유를 광섬유 융착 접속기에 장착하기 위해서는 정렬을 위한 블럭을 사용하여 정렬시키고 아크방전을 통해 융착 접속 시키는 장치를 사용하게 된다.

그러나, 이러한 광섬유 융착 장치들은 광섬유를 융착시키기 위하여 고온의 아크방전을 일으켜 융착시키는데 이때, 아크방전이 일어나는 전극봉 주변의 기압 및 습도 등의 환경적인 요인, 전극봉의 뽀족함 및 전극봉의 길이 등의 요건에 의하여 아크방전의 전계 강도가 변화되므로, 균일한 융착 작업을 할 수 없으며, 초기 아크방전의 전압이 증가함에 따라 온도가 필요 이상으로 상승하게 되어 전극봉의 사용 수명이 단축되는 문제점이 있다.

선행특허는 다수의 광섬유를 융착 접속 시킬 수 있도록 하는 구성이 기재되어 있지만, 아크방전이 일어나는 전극봉 주변의 기압 및 습도 등의 환경적인 요인, 전극봉의 뽀족함 및 전극봉의 길이 등의 요건에 의하여 아크방전의 전계 강도가 변화되므로, 균일한 융착 작업을 할 수 없으며, 초기 아크방전의 전압이 증가함에 따라 온도가 필요 이상으로 상승하게 되어 전극봉의 사용 수명이 단축되는 문제점이 있다.

선행특허 : 한국 등록특허공보 제10-0951427호(2010.03.30.)

본 발명은 유전체를 광섬유 융착 접속기에 형성하여 방전전극에 접촉시킴으로 전하를 방전전극에 집중시켜 방전개시전압과 방전지연시간을 감소시킴으로 방전특성을 안정화시키며, 방전전극의 방전개시전압 및 방전지연시간을 감소시킴으로 인해 방전전극의 과부하를 감소시켜 방전전극의 수명을 증가시키는 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치는, 광섬유를 융착시켜 연결하는 광섬유 융착 접속기에 있어서, 상기 광섬유 융착 접속기에 구비되는 고정부에 광섬유가 고정되면 광섬유 및 융착을 위한 방전전극의 상측을 덮으며, 상기 광섬유 융착 접속기의 일측면에 힌지로 결합되는 덮개부; 상기 덮개부의 하측면에 형성되어 광섬유 상측을 덮을 때 광섬유가 고정부의 홈에 안정적으로 안착되도록 광섬유를 누르는 누름부 및 상기 덮개부의 하측방향으로 돌출 형성되거나 광섬유 융착 접속기의 상측으로 돌출 형성되며, 누름부의 일측 또는 타측에 형성되어 광섬유를 융착시키는 방전전극의 측면 일부, 상측면 일부 상측 절반 또는 하부 절반에 접촉되며, 방전전극의 방전전압을 통해 전하를 방전전극에 집중되도록 하는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유전체는 상측에 탄성체가 결합되어 유전체과 방전전극이 접촉될때 접촉력이 증가되도록 하며, 상기 방전전극과 접촉되는 접촉면이 방전전극의 외측면과 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 유전체는 인체에 무해한 재질인 석영유리(SiO₂), 알루미나 세라믹(Al₂O₃), 지르코니아 세라믹(ZrO₂), 산화탄탈륨(Ta₂O₅) 또는 산화티타늄(TiO₂) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 유전체를 광섬유 융착 접속기에 형성하여 방전전극에 접촉시킴으로 전하를 방전전극에 집중시켜 방전개시전압과 방전지연시간을 감소시킴으로 방전특성을 안정화시키는 효과가 있다.

또한, 방전전극의 방전개시전압 및 방전지연시간을 감소시킴으로 인해 방전전극의 과부하를 감소시켜 방전전극의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부가 열린상태를 나타낸 단면도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부가 닫혀 유전체가 방전전극에 접촉되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 누름부와 유전체가 광섬유와 방전전극에 접촉되는 것을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시 예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.

본 발명은 광섬유(3)를 융착시켜 연결하는 광섬유 융착 접속기(1)에 있어서, 상기 광섬유 융착 접속기(1)에 구비되는 고정부(4)에 광섬유(3)가 고정되면 광섬유(3) 및 융착을 위한 방전전극(2)의 상측을 덮으며, 상기 광섬유 융착 접속기(1)의 일측면에 힌지(h)로 결합되는 덮개부(10); 덮개부(10)의 하측면에 형성되어 광섬유(3) 상측을 덮을 때 광섬유(3)가 고정부(4)의 홈에 안정적으로 안착되도록 광섬유(3)를 누르는 누름부(20) 및 상기 방전전극(2)에 접촉되어 방전전극(2)에 전압이 인가될 때 주위에 전하량을 증가시켜 방전전극(2)에서 공기중 아크방전의 개시가 낮은전압에서 발생되도록 전하를 방전전극(2)에 집중되도록 하며, 상기 덮개부(10)의 하측방향으로 돌출 형성되거나 광섬유 융착 접속기(1)의 상측으로 돌출 형성되며, 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)의 측면 일부, 상측면 일부, 상측 절반 또는 하부 절반에 접촉되는 유전체(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유전체(30)는 상측에 탄성체(31)가 결합되어 유전체(30)과 방전전극(2)이 접촉될때 접촉력이 증가되도록 하며, 상기 방전전극(2)과 접촉되는 접촉면이 방전전극(2)의 외측면과 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 유전체(30)는 석영유리(SiO₂), 알루미나 세라믹(Al₂O₃), 지르코니아 세라믹(ZrO₂), 산화탄탈륨(Ta₂O₅) 또는 산화티타늄(TiO₂) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 전체 구성을 나타낸 도면으로서, 광섬유(3)를 융착시켜 연결하는 광섬유 융착 접속기(1)에 있어서, 상기 광섬유 융착 접속기(1)에 구비되는 고정부(4)에 광섬유(3)가 고정되면 광섬유(3) 및 융착을 위한 방전전극(2)의 상측을 덮으며, 상기 광섬유 융착 접속기(1)의 일측면에 힌지(h)로 결합되는 덮개부(10); 덮개부(10)의 하측면에 형성되어 광섬유(3) 상측을 덮을 때 광섬유(3)가 고정부(4)의 홈에 안정적으로 안착되도록 광섬유(3)를 누르는 누름부(20) 및 상기 방전전극(2)에 접촉되어 방전전극(2)에 전압이 인가될 때 주위에 전하량을 증가시켜 방전전극(2)에서 공기중 아크방전의 개시가 낮은전압에서 발생되도록 전하를 방전전극(2)에 집중되도록 하며, 상기 덮개부(10)의 하측방향으로 돌출 형성되거나 광섬유 융착 접속기(1)의 상측으로 돌출 형성되며, 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)의 측면 일부, 상측면 일부, 상측 절반 또는 하부 절반에 접촉되는 유전체(30)를 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부가 열린상태를 나타낸 단면도면이며, 도 4는 본 밞영에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 덮개부가 닫혀 유전체가 방전전극에 접촉되는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치의 누름부와 유전체가 광섬유와 방전전극에 접촉되는 것을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 덮개부(10)는 광섬유(3)를 융착시켜 접속시키는 광섬유 융착 접속기(1)의 일측 또는 타측에 힌지(h)를 통해 회동되도록 결합되어 회동을 통해 광섬유 융착 접속기(1)의 고정부(4)에 고정되는 광섬유(3)와 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)을 덮도록 한다.

이러한 상기 덮개부(10)의 하측 방향으로는 누름부(20)와 유전체(30)가 형성된다.

상기 누름부(20)는 광섬유 융착 접속기(1)의 광섬유(3)가 삽입 고정되는 고정부(4)의 고정홈의 상측을 눌러 고정홈에 삽입되는 광섬유(3)를 고정시키게 된다.

이를 위해 상기 고정홈의 형상과 대응되도록 누름부(20)의 하단이 형성된다.

그리고, 상기 누름부(20)의 중단에 누름부(20)가 광섬유(3)를 누를때 충격이 완충되어 광섬유(3)가 파손되는 것을 방지하는 완충체가 형성될 수 있다.

상기 누름부(20)는 광섬유 융착 접속기(1)에 형성되는 방전전극(2)의 양측으로 형성되어 방전전극(2)을 통해 융착되는 광섬유(3)를 눌러 광섬유가 고정부(4)에 안착되어 유동되지 않도록 한다.

상기 누름부(20)의 일측 또는 타측에는 일정 간격 이격되어 유전체(30)가 형성된다.

상기 유전체(30)는 아크방전을 통해 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)의 '+'전극에 접촉되도록 '+'전극이 형성되는 방향에 형성되어 덮개부(10)의 회동을 통해 방전전극(2)과 접촉된다.

상기 유전체(30)는 광섬유 융착 접속기(1)의 상측으로 돌출되도록 형성될 수도 있다.

상기 유전체(30)는 덮개부(10)의 하측방향으로 돌출 형성되며, 누름부(20)의 일측 또는 타측에 형성되어 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)의 측면, 상측면, 상측 절반 또는 하측 절반에 접촉되며, 방전전극(2)의 방전전압을 통해 전하를 방전전극(2)에 집중되도록 한다.

이러한 상기 유전체(30)는 상측에 탄성체(31)가 결합되어 유전체(30)과 방전전극(2)이 접촉될때 접촉력이 증가되도록 하며, 방전전극(2)과 접촉되는 접촉면이 방전전극(2)의 외측면과 대응되도록 형성된다.

상기 유전체(30)는 다양한 재질들이 있으나, 가격이 상대적으로 저렴하고, 인체에 무해한 재질인 석영유리(SiO₂), 알루미나 세라믹(Al₂O₃), 지르코니아 세라믹(ZrO₂), 산화탄탈륨(Ta₂O₅) 또는 산화티타늄(TiO₂) 중 어느 하나를 사용하게 된다.

상기 유전체(30)는 방전전극(2)에 전압을 인가하기 전에 방전전극(2)에 접촉시킨다.

상기 유전체(30)는 방전전극(2)에 접촉되어 방전전극(2)에 전압이 인가될 때 유전체주위에 전하량을 증가시켜 방전전극(2)에서의 공기중 아크방전의 개시가 낮은전압에서 발생되도록 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 유전체를 광섬유 융착 접속기에 형성하여 방전전극에 접촉시킴으로 전하를 방전전극에 집중시켜 방전개시전압과 방전지연시간을 감소시킴으로 방전특성을 안정화시키는 효과가 있다.

또한, 방전전극의 방전개시전압 및 방전지연시간을 감소시킴으로 인해 방전전극의 과부하를 감소시켜 방전전극의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

상기와 같은 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치는 위에서 설명된 실시 예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시 예들은 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

1 : 광섬유 융착 접속기 2 : 방전전극
3 : 광섬유 4 : 고정부
10 : 덮개부 20 : 누름부
h : 힌지
30 : 유전체 31 : 탄성체

Claims (3)

1. 광섬유(3)를 융착시켜 연결하는 광섬유 융착 접속기(1)에 있어서,
   상기 광섬유 융착 접속기(1)에 구비되는 고정부(4)에 광섬유(3)가 고정되면 광섬유(3) 및 융착을 위한 방전전극(2)의 상측을 덮으며, 상기 광섬유 융착 접속기(1)의 일측면에 힌지(h)로 결합되는 덮개부(10);
   상기 덮개부(10)의 하측면에 형성되어 광섬유(3) 상측을 덮을 때 광섬유(3)가 고정부(4)의 홈에 안정적으로 안착되도록 광섬유(3)를 누르는 누름부(20) 및
   상기 방전전극(2)에 접촉되어 방전전극(2)에 전압이 인가될 때 주위에 전하량을 증가시켜 방전전극(2)에서 공기중 아크방전의 개시가 낮은전압에서 발생되도록 전하를 방전전극(2)에 집중되도록 하며,
   상기 덮개부(10)의 하측방향으로 돌출 형성되거나 광섬유 융착 접속기(1)의 상측으로 돌출 형성되며, 광섬유(3)를 융착시키는 방전전극(2)의 측면 일부, 상측면 일부, 상측 절반 또는 하부 절반에 접촉되는 유전체(30)를 포함하며,
   상기 유전체(30)는 상측에 탄성체(31)가 결합되어 유전체(30)과 방전전극(2)이 접촉될때 접촉력이 증가되도록 하며, 상기 방전전극(2)과 접촉되는 접촉면이 방전전극(2)의 외측면과 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유전체(30)는 석영유리(SiO₂), 알루미나 세라믹(Al₂O₃), 지르코니아 세라믹(ZrO₂), 산화탄탈륨(Ta₂O₅) 또는 산화티타늄(TiO₂) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 유전체를 구비한 방전안정화용 광섬유 융착 접속장치.
3. 삭제

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