KR102178040B1

KR102178040B1 - 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치, 이 가열 처리 장치를 구비한 광 파이버 융착 접속기 및 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법

Info

Publication number: KR102178040B1
Application number: KR1020207011421A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 후쿠다; 겐스케 이토
Original assignee: 에스이아이 옵티프론티어 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2020-11-12
Also published as: WO2014021185A1; US20150168649A1; KR20150037881A; US9310557B2; CN104520741B; KR20200043551A; CN104520741A; JP2014044420A

Abstract

히터에 인가되는 전압에 따라서 최적의 가열 조건을 설정할 수 있는 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치를 제공한다. 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치(10)는 융착 접속부가 보강 부재로 덮여진 광 파이버를 유지 가능한 파이버 유지부(11)와, 보강 부재를 가열 가능한 히터(12)와, 히터(12)에 전압을 인가하는 전원부(14)와, 전원부(14)로부터 히터(12)에의 전압 인가를 제어하는 제어부(20)를 구비하고 있다. 제어부(20)는 히터(12)의 발열량을 구하기 위한 파라미터를 검지하는 검지부(21)와, 파라미터의 값마다 서로 다른 복수의 가열 조건을 기억하는 기억부(22)와, 검지부(21)로 검지된 파라미터의 값에 따라서 서로 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 가열 조건에 기초해서 히터(12)에 전압을 인가하도록 전원부(14)에 지시하는 조건 지시부(23)를 구비하고 있다.

Description

광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치, 이 가열 처리 장치를 구비한 광 파이버 융착 접속기 및 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법{HEAT TREATMENT DEVICE FOR OPTICAL FIBER REINFORCING MEMBER, OPTICAL FIBER FUSION SPLICER PROVIDED WITH SAME HEAT TREATMENT DEVICE, AND METHOD FOR HEAT TREATING OPTICAL FIBER REINFORCING MEMBER}

본 발명은 광 파이버의 융착 접속부를 보호하는 보강 부재를 가열 수축해서 해당 융착 접속부를 보강하는 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치, 해당 가열 처리 장치를 구비하고 있는 광 파이버 융착 접속기 및 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법에 관한 것이다.

일본 특허 제 4165375 호 공보는 광 파이버의 융착 접속부를 보호하는 보강 부재를 가열 수축해서 해당 융착 접속부를 보강하는 가열 처리 장치를 기재하고 있다. 이 가열 처리 장치는 단면이 대략 U자 형상으로 만곡된 면형상 발열체로 형성된 가열부(히터)를 갖고 있다. 면형상 발열체는 보강 부재가 수납되었을 때 상기 보강 부재가 면접촉하는 U자 형상 바닥부의 영역인 중앙 발열부와, 보강 부재가 접촉하지 않는 양 측면의 영역인 측방 발열부로 이루어지고, 측방 발열부의 발열 온도는 중앙 발열부의 발열 온도보다 낮게 된다.

최근, 보강 부재의 가열 처리 시간의 단축화를 도모하기 위해서, 일본 특허 제 4165375 호 공보와 같이 히터에 면형상 발열체를 채용하여 열 용량을 삭감하거나, 가열 온도를 고온으로 설정하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 면형상 발열체를 채용하는 것에 의해 히터의 단위 시간당 발열량이 작아져서, 소망의 가열 온도를 얻기까지의 시간이 길어져 버린다.

가열 처리 장치에 인가하는 전압이 낮아질수록 히터의 단위 시간당 발열량이 작아진다. 이 때문에, 가열 처리 장치에 인가하는 전압이 낮은 경우에는 소망의 가열 온도를 얻기 위해서 히터를 발열시키는 시간을 길게 할 필요가 있다. 그 결과, 보강 부재 1개당 가열에 의한 히터의 소비 전력량이 증대되어 버린다. 나아가, 해당 히터에 대해 배터리로부터 전력을 공급하고 있는 경우에는 가열 처리가 완료되기 전에 배터리 방전이 발생할 우려가 있다.

본 발명의 목적은 히터에 인가되는 전압에 따라서 최적의 가열 조건을 설정할 수 있는 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치, 해당 가열 처리 장치를 구비하고 있는 광 파이버 융착 접속기 및 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법을 제공하는 것에 있다.

목적을 달성하기 위해서, (1) 융착 접속부가 보강 부재로 덮여진 광 파이버를 유지 가능한 파이버 유지부와, (2) 보강 부재를 가열 가능한 히터와, (3) 히터에 전압을 인가하는 전원부와, (4) 전압을 제어하는 제어부로서, 히터의 발열량을 구하기 위한 파라미터를 검지하는 검지부와, 복수의 가열 조건을 기억하는 기억부와, 파라미터의 값에 따라서 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 가열 조건에 기초해서 히터에 전압을 인가하도록 전원부에 지시하는 조건 지시부를 구비하고 있는 제어부를 구비한 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 가열 처리 장치는 히터의 발열량을 구하기 위한 파라미터가 히터에 인가되는 전압이어도 된다. 또한, 히터를 냉각하는 냉각 수단을 더 구비하고, 가열 조건은 히터에 전압을 인가하는 전압 인가 공정에서의 조건, 히터에 전압 인가하지 않고 보강 부재를 자연 냉각시키는 전압 무인가 공정에서의 조건, 및 냉각 수단에 의해 보강 부재를 강제로 냉각하는 냉각 공정에서의 조건을 차례로 구비하고 있어도 된다.

본 발명의 다른 측면으로서, 본 발명의 가열 처리 장치를 구비한 광 파이버 융착 접속기가 제공된다.

또한, 본 발명의 광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법은 광 파이버를 융착 접속한 후에, 광 파이버의 융착 접속부를 덮는 보강 부재를 히터에 의해 가열 처리하여 융착 접속부를 보강하는 보강 부재의 가열 처리 방법으로서, 복수의 가열 조건 중 어느 하나에 기초해서 히터에 전압을 인가하고, 히터의 발열량을 구하기 위한 파라미터를 검지하며, 검지된 파라미터의 값에 따라서, 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 가열 조건에 기초해서 히터에 전압을 인가하는 것에 의해 보강 부재의 가열 보강 처리를 행한다. 본 발명의 가열 처리 방법에 있어서, 히터의 발열량을 구하기 위한 파라미터는 히터에 인가되는 전압값을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 검지부로부터 획득한 파라미터의 값에 따라서 복수의 다른 가열 조건 중 선택된 가열 조건에 기초해서 히터를 발열시키기 때문에, 가열 처리 장치에 인가하는 전압 등의 각종 파라미터에 따라 보강 부재의 가열 조건을 최적화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 가열 처리 장치로 처리되는 광 파이버 보강 부재의 일례를, 광 파이버를 통과시킨 상태로 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리 장치가 탑재된 광 파이버 융착 접속기를, 광 파이버가 설치된 상태로 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리 장치를, 광 파이버를 수납한 상태로 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명의 가열 처리 장치의 일례를 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리를 나타내는 흐름도,
도 6은, 도 5의 가열 개시부터 가열 완료까지의 온도의 추이를 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리의 변형예를 나타내는 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리의 다른 변형예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 실시 형태가, 이하에 있어서, 도면을 참조해서 설명된다. 도면은 설명을 목적으로 하며, 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 도면에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해 같은 부호는 동일 부분을 나타낸다. 도면 중 치수의 비율은 반드시 정확하지 않다.

우선, 본 발명의 실시 형태에 따른 광 파이버 융착 접속기에 의한 광 파이버의 융착 접속 처리 및 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리 장치에 의한 광 파이버 보강 부재의 가열 처리에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 가열 처리 장치로 처리되는 보강 부재(200)를, 광 파이버를 통과시킨 상태로 나타내는 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리 장치(10)가 탑재된 융착 접속기(1)를, 광 파이버가 설치된 상태로 나타내는 사시도이다.

광 파이버끼리를 융착 접속하는 경우, 도 1에 나타낸 바와 같이 단심의 광 파이버(100a, 100b)의 단말에 있어서 외피를 제거하고, 나체(bare) 파이버부를 노출시킨다. 다음으로 한쪽 광 파이버(100b)가 보강 부재(200)에 삽입된 상태에서, 광 파이버(100a, 100b)가 융착 접속기(1)의 융착 기구부(2)에 설치된다(도 2). 그리고, 광 파이버(100a, 100b)의 단부에 있어서 노출된 나체 파이버부끼리가 아크 방전 등에 의해 융착 접속되어 융착 접속부(110)가 형성된다. 융착 접속의 상태는 모니터 장치(3)에 의해 차례로 모니터링된다.

그 후, 접속된 광 파이버(100a, 100b)를 융착 기구부(2)로부터 분리하고, 융착 접속부(110)를 덮도록 보강 부재(200)를 이동시킨다(도 1). 다음으로 융착 기구부(2)에 인접 설치되어 있는 가열 처리 장치(10) 내에 보강 부재(200)를 수납하여 소정의 가열 처리를 실시한다. 이로써, 보강 부재(200)가 가열 수축되어, 광 파이버(100a)와 광 파이버(100b)의 접속부가 보강된다.

한편, 도 1에 나타낸 바와 같이, 보강 부재(200)는 열수축성의 보호 튜브(210)에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 보강 부재(200)는 융착 접속부(110)가 삽입되는 열용융성의 접착 튜브(220)와, 융착 접속부(110)가 꺾여서 구부러지지 않도록 보강하기 위한 항장력체(230)를 구비하고 있어도 된다.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리 장치(10)를, 광 파이버를 수납한 상태로 나타내는 사시도이고, 도 4는 가열 처리 장치(10)의 블록도이다. 융착 접속기(1)에 탑재되는 가열 처리 장치(10)는 광 파이버(100a, 100b)를 유지 가능한 한 쌍의 파이버 유지부(11)와, 보강 부재(200)를 가열 가능한 히터(12)와, 커버(13)를 구비하고 있다.

한 쌍의 파이버 유지부(11)는 가열 처리 장치(10)에 대해 회전운동 가능하게 마련되어 있고, 융착 접속부(110)의 양단에 이어지는 광 파이버(100a, 100b)를 각각 유지 가능하도록 구성되어 있다. 히터(12)는 한 쌍의 파이버 유지부(11) 사이에 마련되어 있으며 단면 U자 형상으로 만곡된 면형상 발열체로 구성되어 있다. U자 형상의 면형상 발열체의 안쪽에 융착 접속부(110)를 덮는 보강 부재(200)가 수납된다. 히터는 긴 형상의 판형상 부재로, 융착 접속부(110)가 해당 판형상 부재 위에 탑재되는 구성을 채용해도 된다. 히터(12)의 상면측에는 가열 처리 중에 히터(12)에 손이 닿거나, 외기에 의해 가열 환경이 변동되는 것을 방지하기 위해서, 커버(13)가 개폐 가능하게 마련되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 가열 처리 장치(10)는 또한 전원부(14)와 제어부(20)를 구비하고 있다. 전원부(14)는 히터(12)에 전기적으로 접속되어, 히터(12)에 소정의 전압을 인가하여 히터(12)를 발열시키는 것이다. 제어부(20)는 히터(12)에 의해 융착 접속부(110)를 덮는 보강 부재(200)를 가열할 때의 가열 조건을 제어하는 것으로, 검지부(21), 기억부(22) 및 조건 지시부(23)를 구비하고 있다. 여기서, 가열 조건이란, 다양한 보강 부재(200)에 맞춰서, 히터(12)의 가열 온도와 가열 시간의 조합을 테이블화한 것이다.

검지부(21)는 보강 부재(200)에의 가열 처리를 개시하기 위한, 도시 생략한 가열 스위치가 ON이 된 후에, 히터(12)의 발열량을 구하기 위한 파라미터로서 전원부(14)로부터 히터(12)에 인가되는 전압의 값을 검지한다. 예컨대, 검지된 전압값이 높은 경우에는 히터(12)의 발열량이 크고, 검지된 전압값이 낮은 경우에는 히터(12)의 발열량은 작다고 판단할 수 있다. 한편, 검지부(21)는 히터(12)의 발열량을 구하기 위한 파라미터로서 히터(12)에의 인가 전압의 값을 검지하는 대신, 전원부(14)의 전원 전압의 값을 검지해도 된다.

기억부(22)에는 히터(12)에 인가되는 전압값이나, 전원부(14)의 전원 전압값에 따라서, 서로 다른 복수의 보강 부재(200)의 가열 조건이 기억되어 있다. 또한, 보강 부재(200)의 재질이나 두께, 또는 광 파이버(100a, 100b)의 나체 파이버부의 외경이나 종류에 따라서 서로 다른 복수의 가열 조건이 기억되어 있어도 된다. 조건 지시부(23)는 검지부(21)에 의해 검지된 히터(12)의 발열량에 따라서 기억부(22)로부터 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 가열 조건에 기초해서 히터(12)에 전압을 인가하도록 전원부(14)에 지시하는 기능을 갖는다.

도 5는 가열 처리 장치(10)를 사용한 본 발명의 실시 형태에 따른 가열 처리를 나타내는 흐름도이다. 우선, 제어부(20)는 기억부(22)에 기억되어 있는 복수의 가열 조건 중, 전원부(14)의 전원 전압값이나, 가열 보강 처리되는 광 파이버(100a, 100b)의 직경 또는 종류, 또는 보강 부재(200)의 종류에 따라서, 최적의 가열 조건을 선택한다(스텝 S1). 다음으로 제어부(20)는 히터(12)의 가열 스위치를 ON으로 한다(스텝 S2).

히터(12)의 가열 스위치를 켠 후에, 제어부(20)는 검지부(21)에 의해 히터(12)에 인가되는 전압의 값을 검지한다(스텝 S3). 제어부(20)는 검지된 전압값에 기초해서, 기억부(22)에 기억된 서로 다른 복수의 가열 조건 중 최적의 가열 조건을 조건 지시부(23)에 의해 선택한다(스텝 S4).

다음으로 제어부(20)는 선택한 가열 조건에 기초해서, 히터(12)에 전압을 인가하여 히터(12)를 소정의 가열 온도까지 발열시켜서, 보강 부재(200)의 가열 처리를 개시한다(스텝 S5). 다음으로 제어부(20)는 가열 처리 중에 가열 조건을 재선택할 필요가 있는지 여부를 판단한다(스텝 S6). 이 재선택의 필요성은 가열중인 인가 전압의 강하량에 기초해서 판단한다. 히터(12)에 의한 가열 처리 중에 히터(12)에의 인가 전압은 항상 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 가열 처리의 초기 단계의 전압값으로부터의 강하량이 미리 설정한 임계값을 넘은 경우에는 가열 조건을 재선택해서 최적화할 필요가 있다.

가열 처리 중에 히터(12)의 전압값이 강하량의 임계값을 넘지 않고, 가열 조건을 재선택할 필요가 없는 경우(스텝 S6의 아니오)에는 제어부(20)는 가열 개시전에 선택된 가열 조건에 따른 소정 시간 경과 후에 히터(12)로의 전압 인가를 정지한다. 그 후 히터의 온도가 소정값(100℃~보강 부재의 연화 온도 부근으로 약 150℃)까지 강하되면 가열 완료(스텝 S7)된다. 한편, 가열 조건을 재선택할 필요가 있는 경우(스텝 S6의 예)에는, 제어부(20)는 그 시점에서의 전압값을 검지하고(스텝 S8), 검지된 전압값에 기초해서 최적의 가열 조건을 조건 지시부(23)에 의해 재선택하며(스텝 S9), 재선택한 가열 조건에 따라 가열 처리를 계속한다(스텝 S10). 그 후, 제어부(20)는 히터(12)의 전압값의 강하량에 따라서 가열 조건의 재선택을 반복하고, 소정 시간 경과 후에 히터(12)에의 전압 인가를 정지한다.

도 6은, 도 5의 가열 개시(스텝 S5)부터 가열 완료(스텝 S7)까지의 온도의 추이를 나타내는 그래프이다. 그래프 A는 13.8V의 AC 전원에 접속된 가열 처리 장치(10)로 가열 처리를 행하는 경우의 온도의 추이를 나타내고 있다. 그래프 B는 내장형 또는 외장형의, 11.8V의 중전압 배터리에 접속된 가열 처리 장치(10)로 가열 처리를 행하는 경우의 온도의 추이를 나타내고 있다. 그래프 C는 내장형 또는 외장형의 9V의 저전압 배터리에 접속된 가열 처리 장치(10)로 가열 처리를 행하는 경우의 온도의 추이를 나타내고 있다.

AC 전원으로부터 전력을 공급하는 경우의 그래프 A에 도시되는 가열 처리에 있어서는, 전압 인가 공정으로서 히터(12)에 전압을 인가하여 히터(12)를 예컨대, 230℃에서 12초간 가열한다. 그 후, 히터(12)에의 전압 인가를 정지하고, 강제 냉각 공정으로서 히터(12)가 소정의 온도로 저하될 때까지 소정의 냉각 수단에 의해 강제로 냉각한다. 한편, AC 전원에 접속된 가열 처리 장치(10)의 경우, 후술하는 전압 무인가 공정은 마련되어 있지 않다.

중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 경우의 그래프 B에 도시되는 가열 처리에 있어서는 히터(12)에 전압을 인가하여 히터(12)를 예컨대, 190~210℃에서 10초간 가열한다. 그 후, 전압 무인가 공정으로서 히터(12)에의 전압 인가를 정지하고 예컨대 10초간 자연 냉각을 행한다. 이 때에도, 히터(12)의 여열에 의해 보강 부재(200)의 가열 수축이 진행된다. 그 후, 히터(12)가 소정의 온도로 저하될 때까지 냉각 수단에 의해 강제로 냉각한다.

중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 가열 처리에서는, AC 전원으로부터 전력을 공급하는 경우보다 가열 온도가 낮게 되기 때문에, 보강 부재(200)를 충분히 수축시키기 위해서는 히터(12)의 가열 시간을 연장시킬 필요가 있다. 그러나, 히터(12)에의 전압 인가 시간을 연장시키면 소비 전력량이 커져 버린다. 이와 같은 문제를 감안해서, 실시 형태에서는 중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 전압 인가 시간(0~tB1)을, AC 전원으로부터 전력을 공급하는 전압 인가 시간(0~tA1)보다 짧게 하고, 한편 자연 냉각 시간(tB1~tB2)을 마련하는 것에 의해 소비 전력량의 억제를 도모한다. 자연 냉각 시간 동안에는, 여열에 의해 보강 부재(200)를 가열 수축시킨다.

저전압 배터리로부터 전력을 공급하는 경우의 그래프 C에 도시되는 가열 처리에 있어서는, 히터(12)에 전압을 인가하여 히터(12)를 예컨대 160~180℃에서 8초간 가열한다. 그 후, 히터(12)에의 전압 인가를 정지하고 예컨대, 20초간 자연 냉각한다. 그 후, 히터(12)가 소정의 온도로 저하될 때까지 냉각 수단에 의해 강제로 냉각한다.

저전압 배터리로부터 전력을 공급하는 가열 처리시에는 중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 가열 처리시보다 가열 온도가 더 낮게 되기 때문에, 보강 부재(200)를 충분히 수축시키기 위해서 히터(12)의 가열 시간을 더 길게 할 필요가 있다. 실시 형태에 있어서는 저전압 배터리로부터 전력을 공급하는 전압 인가 시간(0~tC1)을 중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 전압 인가 시간(0~tB1)보다 짧게 함과 아울러, 중전압 배터리로부터 전력을 공급하는 경우보다 긴 자연 냉각 시간(tC1~tC2)를 마련해서 전력 절감을 도모하고 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 가열 처리 장치(10)에 공급하는 전압에 따라서 히터(12)의 전압 인가 시간을 바꿔서, 낮은 전압의 경우에는 전압 무인가 공정을 마련해서여 여열을 이용하면서 보강 부재(200)의 가열 수축을 유지함으로써, 소비 전력량을 억제하면서, 가열 공정부터 냉각 공정까지의 처리 시간을 단축할 수 있다.

(실시예 1)

가열 처리 장치(10)를 사용해서, 융착 접속부(110)에 씌워진 보강 부재(200)를 가열 수축시킨 경우의 결과를, 표 1에 나타낸다.

비교예 1에 있어서는, 가열 처리 장치(10)에 인가하는 전압 V가 9V부터 13.8 V까지 다르더라도, 인가하는 전압 V에 따른 히터(12)의 가열 조건(중앙부의 가열 온도 T_c, 온도 T_c에 도달한 후의 중앙부에의 전압 인가 시간 t_c, 양단부의 가열 온도 T_s, 온도 T_s에 도달한 후의 양단부에의 전압 인가 시간 t_s, 자연 냉각 시간 t_n, 강제 냉각 시간 t_f)의 최적화는 행하지 않고 동일하게 했다. 구체적으로는 히터(12)의 중앙부를 230℃에서 5초간 가열한 후, 히터(12)의 양단부를 230℃에서 13초간 가열함으로써 보강 부재(200)를 가열 수축시켜서 보강 처리를 행했다. 그리고, 히터(12)에의 전압 인가를 개시하고 나서, 히터(12)가 150℃로 냉각되기까지의 소요 시간인 가열 보강 시간 t_r은 표 1에 나타내는 수치가 되었다. 비교예 1에 있어서는 전원 전압이 낮아질수록 온도 T_c, 온도 T_s가 230℃에 도달하기까지의 시간이 걸려서, 긴 가열 보강 시간이 필요했다.

한편, 실시예 1에서는 가열 처리 장치(10)에 인가하는 전압의 값에 따라서 가열 조건을 최적화하여, 보강 부재(200)를 가열 보강 처리했다. 그 결과, 실시예 1에서도 전원 전압이 낮아질수록 가열 보강 시간이 약간 늘어나는 경향을 보였지만, 비교예 1에 비해서 저전압 배터리를 사용한 경우의 가열 보강 시간이 대폭 단축되었다.

한편, 히터(12)의 중앙부와 양단부를 동시에 가열하지 않고 차례로 가열하고 있는 것은 보강 부재(200) 내의 접착 튜브(220)의 용융을 중앙부로부터 양단부를 향해서 진행시키기 때문이다. 이로써, 융착 접속부(110)의 중앙부 부근에서 발생하는 기포를 양단을 향하여 압출해서, 보강 부재(200) 내에 공기가 남는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 2)

다음으로, 융착 접속부(110)에 보강 부재(200)와는 다른 치수인 보강 부재(300)를 피복시킨 것을 사용하고, 보강 부재(200)와 마찬가지의 평가 시험을 행했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 2에 있어서는 비교예 1과 마찬가지로 가열 처리 장치(10)에 접속되는 배터리의 전원 전압의 값이 9V부터 13.8V까지 달라도, 보강 부재(300)에 대한 가열 조건을 모두 동일한 것으로 했다. 그 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 2에서는 배터리의 전원 전압이 낮아질수록 가열 보강 시간이 크게 늘어났다.

한편, 실시예 2에 있어서는 실시예 1과 마찬가지로 가열 처리 장치(10)에 접속되는 배터리의 전원 전압의 값(9V부터 13.8 V)에 따라서, 보강 부재(300)에 대한 가열 조건을 전압값에 따라서 최적화하여, 보강 부재(300)를 가열 보강 처리했다. 그 결과, 실시예 2에 있어서도 전압이 낮아질수록 가열 보강 시간이 약간 늘어나는 경향을 보였지만, 비교예 2에 비해서 저전압 배터리를 사용한 경우의 가열 보강 시간이 상당히 단축되었다.

(실시예 3)

보강 부재(300)로 덮여진 융착 접속부(110)를 저전압 배터리에 접속된 가열 처리 장치(10)에 의해 가열 보강 처리한 경우의, 가열 처리 회수와 배터리의 소모의 관계에 대해 평가 시험을 행했다. 비교예 3에서는, 종래 사용하고 있는 가열 조건(가열 온도 T_c : 230℃, 전압인가 시간 t_c : 5s, 가열 온도 T_s : 230℃, 전압인가 시간 t_s : 13s, 자연 냉각 시간 : 0s)을 이용했다. 실시예 3에서는 저전압 배터리에 최적의 가열 조건(가열 온도 T_c : 210℃, 전압인가 시간 t_c : 5s, 가열 온도 T_s : 210℃, 전압인가 시간 t_s : 8s, 자연 냉각 시간 : 5s)을 이용했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3에서 '배터리 잔량'은 만충전시를 100%로 했을 때의 잔량이다.

비교예 3에 있어서의 장치 정지시의 처리 회수는 84회였지만, 실시예 3에 있어서의 장치 정지시의 처리 회수는 115회였다. 이로써, 사용하는 배터리의 전압에 따라서 가열 조건을 보정하여 최적화함으로써 배터리당 처리 회수가 늘어나서 처리 효율이 향상된다는 것을 확인할 수 있었다.

가열 처리 장치(10)에 의하면, 전압에 기초해서 검출된 히터(12)의 발열량에 따라서, 조건 지시부(23)에 의해 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 가열 조건에 기초해서 히터(12)에 전압을 인가하고 있기 때문에, 사용하고 있는 전원에 따른 최적의 가열 조건을 설정할 수 있다. 이 때문에, 가열 처리 장치(10)가 저전압 배터리에 접속된 경우에도, 보강 부재(200, 300)의 가열 처리 회수를 종래보다 늘릴 수 있다. 또한, 보강 부재(200, 300)의 가열량을 최적화함으로써 가열 처리 완료전의 배터리 방전을 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시 형태의 일례를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 필요에 따라 다른 구성을 채용하는 것이 가능하다. 예컨대, 가열 처리의 완료후, 즉 보강 부재(200, 300)의 강제 냉각이 종료된 직후에, 전압을 검지하여 가열 조건을 최적화하는 구성으로 해도 된다. 이 경우에는 다음 가열 처리시에서의 조건의 최적화를 도모할 수 있다.

또한, 전압값 대신, 전류값, 저항값, 전력, 전력량 등을 파라미터로서 채용해도 된다. 전류값에 대해서는 가열 처리 장치(10)에 검출 회로를 마련하거나, 전압값/저항값에 의해 산출해서 구할 수 있다. 또한, 일정한 계측 기간 동안에 있어서 히터(12)에 흐르는 전류의 변화량을 감시함으로써 전류 변화량으로서 구하는 것도 가능하다. 저항값에 대해서는 일정한 계측 기간 동안에 있어서의 히터(12)에 따른 저항의 변화량에 기초해서 구할 수 있다. 전력에 대해서는 전압값, 전류값 및 저항값의 관계식으로부터 구하거나, 전력의 변화량으로부터 구하는 것도 가능하다. 또한, 전력량에 대해서는 전압값, 전류값, 저항값 및 시간의 관계식으로부터 구하거나, 전력의 변화량으로부터 구하는 것도 가능하다. 어느 파라미터에서도, 그 값이 높은 경우에는 히터(12)의 발열량이 크고, 그 값이 낮은 경우에는 히터(12)의 발열량은 작다고 판단할 수 있다.

도 7은 전류값 또는 저항값을 파라미터로서 채용한 경우의 가열 처리의 흐름도이다. 제어부(20)는 기억부(22)에 기억된 서로 다른 복수의 가열 조건 중 어느 한 가열 조건을 선택하고(스텝 S11) 그 후, 히터(12)의 가열 스위치를 ON으로 한다(스텝 S12). 다음으로 제어부(20)는 선택한 가열 조건에 기초해서, 히터(12)에 전압을 인가해서 히터(12)를 소정의 가열 온도까지 발열시켜서, 보강 부재(200)의 가열 처리를 개시한다(스텝 S13).

가열 처리의 개시 후에, 제어부(20)는 검지부(21)에 의해 히터(12)에 흐르는 전류의 값 또는 히터(12)에 관한 저항의 값을 검지한다(스텝 S14). 히터(12)에 의한 가열 처리 직후에 전류값이나 저항값을 검지하는 것이, 히터(12)에서의 발열량의 대소를 구별하기 쉽기 때문에 바람직하다. 그 후, 제어부(20)는 검지된 전류값 또는 저항값에 기초해서, 조건 지시부(23)에 의해 가열 조건을 변경하고(스텝 S15), 변경된 가열 조건에 기초해서 보강 부재(200)를 가열한다(스텝 S16).

가열 처리 중에 가열 조건을 더 변경할 필요가 없는 경우에는(스텝 S17의 아니오), 제어부(20)는 스텝 S15에서 변경된 가열 조건에 따른 소정 시간 경과 후에 히터(12)로의 전압 인가를 정지한다. 그 후 히터의 온도가 소정값(100℃~보강 부재의 연화 온도 부근으로 약 150℃)까지 강하하면, 가열 처리를 완료(스텝 S18)한다. 한편, 가열 조건을 변경할 필요가 있는 경우에는(스텝 S17의 예), 제어부(20)는 가열 처리 중인 전류값 또는 저항값을 검지하고(스텝 S19), 검지된 전류값 또는 저항값에 기초해서 가열 조건을 다시 변경하며(스텝 S20), 변경된 가열 조건에 따라 가열 처리를 계속한다(스텝 S21). 그 후, 제어부(20)는 히터(12)의 전압값의 강하량에 따라 가열 조건의 변경을 반복해서, 소정 시간 경과 후에 히터(12)로의 전압 인가를 정지한다. 이와 같은 구성에 의하면, 히터(12)에 인가되는 전압값 대신, 전류값이나 저항값을 파라미터로서 가열 조건의 최적화를 행할 수 있다.

도 8은 전력 또는 전력량을 파라미터로서 채용한 경우의 가열 처리의 흐름도이다. 제어부(20)는 기억부(22)에 기억된 서로 다른 복수의 가열 조건 중 어느 한 가열 조건을 선택하고(스텝 S31), 그 후 히터(12)의 가열 스위치를 ON으로 한다(스텝 S32). 다음으로 제어부(20)는 선택한 가열 조건에 기초해서, 히터(12)에 전압을 인가하여 히터(12)를 소정의 가열 온도까지 발열시켜서, 보강 부재(200)의 가열 처리를 개시한다(스텝 S33).

가열 처리의 개시 후, 제어부(20)는 검지부(21)에 의해 히터(12)에 있어서의 전압값, 전류값 및 저항값을 검지한다(스텝 S34). 다음으로 제어부(20)는 검지된 전압값, 전류값 및 저항값에 기초해서 전력 또는 전력량의 값을 산출한다(스텝 S35). 그 후, 제어부(20)는 산출된 전력 또는 전력량에 기초해서, 조건 지시부(23)에 의해 가열 조건을 변경하고(스텝 S36), 변경된 가열 조건에 기초해서 보강 부재(200)를 가열한다(스텝 S37).

가열 처리중에 가열 조건을 더 변경할 필요가 없는 경우에는(스텝 S38의 아니오) 제어부(20)는 스텝 S36에서 변경된 가열 조건에 따른 소정 시간 경과 후에 히터(12)로의 전압 인가를 정지한다. 그 후 히터의 온도가 소정값(100℃~보강 부재의 연화 온도 부근으로 약 150℃)까지 강하되면, 가열 처리를 완료(스텝 S39)한다. 한편, 가열 조건을 변경할 필요가 있는 경우에는(스텝 S38의 예), 제어부(20)는 가열 처리 중인 전압값, 전류값 및 저항값을 검지하고(스텝 S40), 검지된 전압값, 전류값 및 저항값에 기초해서 전력 또는 전력량을 산출한다(스텝 S41). 제어부(20)는 산출된 전력 또는 전력량에 기초해서 가열 조건을 다시 변경하고(스텝 S42), 변경된 가열 조건에 의해 가열 처리를 계속한다(스텝 S43). 그 후, 제어부(20)는 히터(12)의 전압값의 강하량에 따라 가열 조건의 변경을 반복해서, 소정 시간 경과 후에 히터(12)에의 전압 인가를 정지한다.

이와 같은 구성에 의하면, 히터(12)에 인가되는 전압값 대신, 전력이나 전력량을 파라미터로서 가열 조건의 최적화를 행할 수 있다. 한편, 목표로서 선택해야 할 가열 조건에 대해서는 상술한 바와 같이 테이블화된 데이터가 개별적으로 기억되어 있을 필요가 없고, 검지하는 파라미터를 변수로서 미리 결정해 둔 근사식을 이용해서, 파라미터를 검지할 때마다 목표값을 계산에 의해 구해서 결정해도 된다. 또한, 목표로서 결정된 가열 조건을 유지하기 위해서는 통상 이용되는 제어 수단을 사용해서 가열 조건을 제어하면 된다.

(산업상의 이용 가능성)

옥외의 선로 부설 현장에서 사용하는 광 파이버 융착 접속기로서 유용하다.

Claims

융착 접속부가 보강 부재로 덮여진 광 파이버를 유지 가능한 파이버 유지부와,
상기 보강 부재를 가열 가능한 히터와,
상기 히터에 전압을 인가하는 전원부와,
상기 전압을 제어하는 제어부로서, 상기 히터에 인가되는 전압값 또는 상기 전원부의 전원전압값을 검지하는 검지부와, 복수의 가열 조건을 기억하는 기억부와, 상기 히터에 인가되는 전압값 또는 상기 전원부의 전원전압값에 기초하여 사용하고 있는 전원의 종류를 판정하고, 판정 결과에 따라서 상기 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 가열 조건에 기초해서 상기 히터에 전압을 인가하도록 상기 전원부에 지시하는 조건 지시부를 구비하고 있는 상기 제어부를 구비하되,
상기 검지부는 상기 히터에 전압이 인가된 후 일정 시간 경과 후에 상기 히터에 인가되는 전압값 또는 상기 전원부의 전원전압값을 재검지하고,
상기 제어부는, 상기 검지부에서 재검지한 전압값 또는 전원전압값이 초기에 상기 히터에 인가된 전압 값으로부터 강하된 량이 기설정된 임계값을 넘는 경우 상기 가열 조건을 재선택하는
광 파이버 보강 부재의 가열 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 히터를 냉각하는 냉각 수단을 더 구비하고,
상기 가열 조건은, 상기 히터에 전압을 인가하는 전압 인가 공정에서의 조건, 상기 히터에 전압 인가하지 않고 상기 보강 부재를 자연 냉각시키는 전압 무인가 공정에서의 조건, 및 상기 냉각 수단에 의해 상기 보강 부재를 강제로 냉각하는 냉각 공정에서의 조건을 차례로 구비하고 있는
가열 처리 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 가열 처리 장치를 구비하고 있는 광 파이버 융착 접속기.
광 파이버의 융착 접속부를 덮는 보강 부재를 히터에 의해 가열 처리하여 보강하는 보강 부재의 가열 처리 방법으로서,
복수의 가열 조건 중 어느 하나에 기초해서 상기 히터에 전압을 인가하고,
상기 히터에 인가되는 전압값 또는 전원부의 전원전압값을 검지하며,
상기 히터에 인가되는 전압값 또는 상기 전원부의 전원전압값에 기초하여 사용하고 있는 전원의 종류를 판정하고, 판정 결과에 따라서 상기 복수의 가열 조건 중 어느 하나를 선택하고,
선택한 상기 가열 조건에 기초해서 상기 히터에 전압을 인가하는 것에 의해 상기 보강 부재의 가열 보강 처리를 행하되,
상기 히터에 전압이 인가된 후 일정 시간 경과 후에 상기 히터에 인가되는 전압값 또는 상기 전원부의 전원전압값을 재검지하고,
상기 재검지한 전압값 또는 전원전압값이 초기에 상기 히터에 인가된 전압 값으로부터 강하된 량이 기설정된 임계값을 넘는 경우 상기 가열 조건을 재선택하는
광 파이버 보강 부재의 가열 처리 방법.