KR20030043081A

KR20030043081A - 플라스틱 광섬유 모재의 제조방법 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR20030043081A
Application number: KR1020010074059A
Authority: KR
Inventors: 장종환
Original assignee: 천호식
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 발명은 광 통신용 플라스틱 광섬유(GI-POF: Graded Index Plastic Optical Fiber) 모재를 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 반응 석영관 튜브에 서로 다른 다수 재료의 재료가 투입 될 때 주입 단에서는 불활성 가스(N2)를 불어 넣어 석영관 튜브 전단의 공급 라인에 잔존하는 재료가 완전히 튜브 안으로 전송되도록 하는 단계와, 석영관 튜브 안에 재료가 투입 되는 동안에 튜브 안의 중합 후의 반응 가스를 제거하여 재료가 튜브 끝단 까지 용이하게 분포하도록 하기 위한 가스 배출 단을 배설하는 단계 및 모재 제조의 생산성을 향상하기 위한 반응열 송풍 가열 및 냉각을 송풍 냉각 단계를 포함 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 증착 튜브를 이용하고, 반응 가스를 유입하며 다공질 층을 형성하여 모재를 제조하는 종래 기술에 비하여 모재 제조 석영관 튜브의 길이를 길게 하여도 원료 주입구와 원료 주입구에서 이격 거리가 먼 쪽에 있어서도 굴절률 분포를 동일하게 제어하여 제조 할 수 있다.

Description

플라스틱 광섬유 모재의 제조방법 및 그 제조장치{Production of Preform for POF and Apparatus for Production Therefor}

본 발명은 플라스틱 광섬유(GI-POF) 모재의 제조기술에 관한 것이고, 생산성 향상을 위해 모재의 길이를 길게 제조하기에 적합한 제조 기술이다.

종래, 플라스틱 광섬유(GI-POF) 모재의 제조기술로서는, 일본 특허 특개소 60-119509호 및 특개평05-107405 , 미국 특허 제5,639,512호 및 5,614,253호 등에서 중합 후의 굴절률이 다른 중합 물질을 충전하는 기술과 회전체내에서 파이프의 내벽으로부터 회전 확산, 반응 시켜 원주상의 모재를 제조하는 기술이 기재되어 있다. 이 방법은 고속 회전체 내에서 원류 주입구 쪽과 그 반대 끝단으로 갈수록 원주상 모재가 갖는 굴절률 구배 특성을 일정하게 얻기가 어려워서 제조 할 수 있는 모재의 길이를 길게(1m이상) 얻을 수 없는 과제가 있고, 이로써 플라스틱 광섬유(GI-POF)의 생산 효율을 증대시키는데 제한 사항이 되어 왔다.

따라서, 본 발명은 목적은 굴절률 분포가 일정하고, 플라스틱 광섬유(GI-POF) 모재의 길이를 1m 이상으로 하는 대형 모재를 간편하게 제조하는 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유 모재 제조 방법에 대한 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 광섬유 모재 제조 생성 공정에 사용되는 장치를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 장치의 측면도 및 모재 교환 및 가열 냉각 공정에 대한 설명도이다.

도 4는 본 발명 장치의 원재료 주입단 구성도이다.

도 5는 본 발명 장치의 가스 배출 및 석영관 내 감압 배출단 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 히터 챔버 2.석영관 튜브 3.히터 코일 4.팬(Fan)

5. 팸 모터 6.회전 모터 7.벨트 8.풀리

9.원료주입 모듈 10.가스배출 모듈 11.하부 지지대 12.하부 지지대

13.본체 14.원료주입 제어기 15.서브 본체 16.1차 원재료

17.2차 원재료 18.원료 주입 라인 19.연료주입구 20.가스배출 구

21.가스배출라인 22.챔버 상부 덮개 23.히터 차단 판 24.연료 주입구

25.주입구 커버 26.베어링 하우징 27.베어링 28.실링 룸

29.볼트 너트 30.회전축 31.체결용 록 32.실링용 링

33.회전 샤프트 34.연료 주입구 35.가스 배출구

상기 목적에 따라 본 발명은 광 통신용 플라스틱 광섬유(GI-POF: Graded Index Plastic Optical Fiber) 모재를 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 반응 석영관 튜브에 서로 다른 다수 재료의 재료가 투입 될 때 주입단에서는 불활성 가스(N2)를 불어 넣어 석영관 튜브 전단의 공급 라인에 잔존하는 재료가 완전히 튜브 안으로 전송되도록 하는 단계와, 석영관 튜브 안에 재료가 투입 되는 동안에 튜브 안의 중합 후의 반응 가스를 제거하여 재료가 튜브 끝단 까지 용이하게 분포하도록 하기 위한 가스 배출 단을 배설하는 단계 및 모재 제조의 생산성을 향상하기 위한 반응열 송풍 가열 및 냉각을 위한 송풍 냉각 단계를 포함 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 광섬유 모재 제조 방법에 대한 흐름도이다. 도 2는 본 발명의 광섬유 모재 제조 생성 공정에 사용되는 장치를 도시한 것이다. 참조번호 2는 모재를 중합하기 위한 석영관 튜브를 나타내고, 1은 모재의 중합을 일으키게 하기 위한 가열 챔버, 3은 가열 챔버를 온도를 상승시키기 위한 열원 히터 코일, 4는 석영관 튜브를 가열 및 냉각하기 위한 회전 팬, 9는 원 재료를 회전축을 통해 석영관 내부로 인입하기 위한 원료 주입 모듈, 10은 석영관 튜브 내에서 중합 후 발생한 불필요 가스를 외부로 인출하기 위한 가스 배출 모듈, 11과 12는 회전하는 석영관 튜브를 고착하기 위한 하부 지지대, 6은 석영관 튜브를 회전시키기 위한 회전 모터이다.

도1, 2 및 3을 참조하여 본 발명에 따른 광섬유 모재 제조 방법을 설명하기로 한다. 먼저, 석영관 튜브를 장치에 삽입하고(100), 회전 모터(6)와 벨트(7) 및 풀리(8)로 구성된 회전 운동 전달에 의해 석영관 튜브를 회전하고, 또한 동시에 감압펌프를 작동하여 가스 배출 라인을 통해 석영관 튜브 내부를 감압시킨다(101), 다음으로 히터 코일(3)을 가열함과 동시에 송풍 팬(4)으로 통풍 시켜 히터 챔버(1)의 온도를 상승 시킨다(102). 다음으로 1차 재료(16)를 원재료 주입 라인(18,19)을 통해 석영관 튜브(2) 내부로 주입한다(103). 다음으로 2차 원료를 주입하기 전에 원료 주입라인(18,19)내에 들어 있는 1차 원료를 완전히 빼내기 위하여 불활성 가스(N2)를 주입하고, 2차 원료(17)가 주입 될 때 석영관 튜브(2)내 전체에 용이하게 주입 및 분포하도록 하기 위해 벤팅 라인(21)을 열어 주어 석영관 튜브 내의 불필요 가스를 배출한다(104). 이때 벤팅 라인의 열어 주는 시간은 2차 원료가 석영관 튜브 내에 골고루 분포할 수 있도록 수 초 동안 열어 주면서 2차 재료 주입을 행한다(105). 2차 재료 투입이 끝나면 차기 작업 시 주입 라인에 잔존하는 2차 재료를 청소해 두기 위하여. 불활성 가스(N2)를 주입하면서 가스 배출 라인(21)을 수 초간 열어준다(106). 히터 차단 막(23)을 닫고 송풍 팬(4)으로 석영관 튜브(2)를 냉각 시킨다(107). 회전정지 하고(108), 챔버 상부 덮개(22)를 연다(109). 석영관 튜브(2)를 탈 착 하고 작업을 끝낸다(110).

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 석영관 튜브(2)의 가열 및 냉각 방법을 설명하기로 한다. 챔버를 가열할 때에는 히터 차단 막(23)을 열고 히터 코일(3)을 가열하고 송풍 팬(4)를 회전 시켜 A-B-C 영역으로 공기를 순환시켜 석영관 튜브(2)를 가열하고, 냉각 시킬 때에는 히터 차단 막(23)을 닫고 E-D-C 영역으로 공기를 순환시켜 냉각 한다.

도 4, 5를 참조하여 원 재료 투입 모듈 및 가스 배출 및 석영관 내 감압 배출 모듈을 설명하기로 한다. 원재료의 투입은 인입구(24)를 통해 주입구 커버(25)에 배설된 구멍을 통해 인입되고, 회전축(30)에 배설된 주입구(34)와 실링 홈(28) 등의 누설 방지 기구로 밀봉되어 결합되고, 회전 샤프트(33)와 연속된 홈으로 연결되어 석영관 튜브(2)로 인입 된다. 플라스틱 광섬유 모재의 중합 반응 중에 응고되는 특징으로 인하여 석영관 튜브(2)와의 경계 면에 위치하는 주입구 구멍은 작업 회수가 증가 할 수록 구멍 직경이 줄어들기 때문에 회전 샤프트(33)와 회전축(30)은 결합 및 체결을 용이하게 하기 위해 체결용 록(31)과 실링용 링(32)을 통하여 결합 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Claims

광 통신용 플라스틱 광섬유(GI-POF: Graded Index Plastic Optical Fiber) 모재를 제조하는 데 있어서, 반응 석영관 튜브의 주입 단에서 불활성 가스(N2)를 불어 넣어 석영관 튜브 전단의 공급 라인에 잔존하는 재료가 완전히 튜브 안으로 전송되도록 하는 단계와, 석영관 튜브 안에 재료가 투입 되는 동안에 튜브 안의 중합 후의 반응 가스를 제거하여 재료가 튜브 끝단 까지 용이하게 분포하도록 하기 위한 가스 배출 단을 배설하는 단계 및 모재 제조의 생산성을 향상하기 위한 반응열 송풍 가열 및 냉각을 위한 송풍 냉각 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재의 제조 방법.
광 통신용 플라스틱 광섬유(GI-POF: Graded Index Plastic Optical Fiber) 모재를 제조하는 데 있어서, 반응 석영관 튜브의 주입 단에서 불활성 가스(N2)를 불어 넣어 석영관 튜브 전단의 공급 라인에 잔존하는 재료가 완전히 튜브 안으로 전송되도록 하는 원재료 주입 모듈과, 석영관 튜브안에 재료가 투입 되는 동안에 튜브 안의 중합 후의 반응 가스를 제거하여 재료가 튜브 끝단 까지 용이하게 분포하도록 하기 위한 가스 배출 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재의 제조 장치.
광 통신용 플라스틱 광섬유(GI-POF: Graded Index Plastic Optical Fiber)모재를 제조하는 데 있어서, 히터 코일부와 석영 튜브 설치룸 간에 히터 차단 막을 설치함과 함께 공기를 순환 시키는 송풍 팬을 구성하여 석영관 튜브의 가열과 냉각을 할 수 있도록 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재의 제조 장치.