KR20070075837A - 수트 모재를 지지하기 위한 장치 - Google Patents

수트 모재를 지지하기 위한 장치 Download PDF

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KR20070075837A
KR20070075837A KR1020060004523A KR20060004523A KR20070075837A KR 20070075837 A KR20070075837 A KR 20070075837A KR 1020060004523 A KR1020060004523 A KR 1020060004523A KR 20060004523 A KR20060004523 A KR 20060004523A KR 20070075837 A KR20070075837 A KR 20070075837A
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윤영식
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Abstract

본 발명에 따른 소결로 내에서 수트 모재를 지지하기 위한 장치는, 소결로의 내부에 설치되며, 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 홀더와; 상기 홀더의 단부에 그 상단부가 지지되고, 그 하단부에 의해 상기 수트 모재의 더미 로드가 지지되는 커넥터와; 상기 더미 로드의 단부가 걸쳐지는 홀을 가지며, 상기 더미 로드를 대칭적으로 지지하는 인서트를 포함하며, 상기 인서트는 상기 더미 로드의 단부를 지지한 상태로 상기 커넥터의 하단부 상에 안착된다.
수트 모재, 지지 장치, 소결로, 커넥터, 더미 로드, 홀더

Description

수트 모재를 지지하기 위한 장치{APPARATUS FOR SUPPORTING SOOT PREFORM}
도 1 내지 도 3은 광섬유 모재의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들,
도 4는 비교예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도,
도 5는 도 4에 도시된 지지 장치를 A-A를 따라 나타낸 평단면도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도,
도 7은 도 6에 도시된 지지 장치를 B-B를 따라 나타낸 평단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 지지 장치를 사용한 경우와 비교예의 지지 장치를 사용한 경우의 오프셋 결과를 비교하기 위한 도면들,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도,
도 11은 도 10에 도시된 지지 장치를 C-C를 따라 나타낸 평단면도,
도 12는 도 10에 도시된 커넥터를 나타내는 사시도,
도 13은 도 10에 도시된 인서트를 나타내는 사시도,
도 14는 도 10에 도시된 인서트를 나타내는 평면도.
본 발명은 광섬유 모재(optical fiber preform)의 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 소결로의 내부에 수트 모재(soot preform)를 지지하기 위한 장치에 관한 것이다.
통상적인 광섬유 모재의 제조 방법들로는, 대표적으로 수정된 화학 기상 증착법(modified chemical vapor deposition: MCVD), 외부 기상 증착법(outside vapor phase deposition: OVD) 및 기상 축 증착법(vapor phase axial deposition: VAD)을 예로 들 수 있다.
수정된 화학 기상 증착법에 의해 제조된 1차 광섬유 모재에 오버 클래딩(over cladding) 공정을 수행함으로써, 보다 큰 직경의 2차 광섬유 모재를 얻는다. 또한, 외부 기상 증착법 또는 기상 축 증착법에 의해 제조된 1차 수트 모재는 소결로의 내부에서 소결되어 유리화된 후(그 결과물을 1차 광섬유 모재라고 함), 연신(elongation) 공정을 거치게 된다. 연신된 1차 광섬유 모재에 2차 증착 공정을 수행함으로써 2차 수트 모재를 얻고, 상기 2차 수트 모재를 유리화함으로써 2차 광섬유 모재를 얻는다. 상술한 과정에 의해 생성된 2차 광섬유 모재를 용융로를 통해 인출함으로써 광섬유를 얻는다.
유리화를 위해, 더미 로드(dummy rod)가 부착된 수트 모재는 소결로의 내부에 지지 장치를 이용하여 실장된 상태에서 소결되는데, 이러한 소결 과정에서 상기 더미 로드의 변형이 빈번하게 발생한다. 이와 같이 변형된 더미 로드는 이후의 광 섬유 인출 과정에 악영향을 미치게 된다. 광섬유 모재는 대부분 80~150㎜의 직경을 가지며, 용융로는 상기 광섬유 모재의 직경을 기준으로 최적 클리어런스(clearence)를 보장하는 내경을 가져야 한다. 따라서, 휘어진 광섬유 모재에 대해 최적 클리어런스를 보장하기 위해서는, 보다 큰 내경의 융용로가 필요하다. 이러한 경우에, 용융로 내부에 제공되는 헬륨, 아르곤 등의 분위기 가스의 유량을 증가시켜야 하므로, 전체 광섬유 제조 비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 소결로를 이용한 수트 모재의 소결 과정에서 더미 로드의 변형을 방지할 수 있는 수트 모재의 지지 장치를 제공함에 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 소결로 내에서 수트 모재를 지지하기 위한 장치는, 소결로의 내부에 설치되며, 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 홀더와; 상기 홀더의 단부에 그 상단부가 결합되고, 그 하단부에 의해 상기 수트 모재의 더미 로드가 지지되는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는, 상기 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 측부와; 상기 측부로부터 상기 측부의 내측으로 연장되고, 상기 더미 로드의 단부가 걸쳐지는 홀을 가지며, 상기 더미 로드를 대칭적으로 지지하는 상기 하단부를 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 소결로 내에서 수트 모재를 지지하기 위한 장치는, 소결로의 내부에 설치되며, 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 홀더와; 상기 홀더의 단부에 그 상단부가 지지되고, 그 하단부에 의해 상기 수트 모재의 더미 로드가 지지되는 커넥터와; 상기 더미 로드의 단부가 걸쳐지는 홀을 가지며, 상기 더미 로드를 대칭적으로 지지하는 인서트를 포함하며, 상기 인서트는 상기 더미 로드의 단부를 지지한 상태로 상기 커넥터의 하단부 상에 안착된다.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1 내지 도 3은 광섬유 모재의 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다. 상기 제조 과정은 하기하는 (a) 내지 (c) 과정을 포함한다.
도 1을 참고하면, 상기 (a) 과정은 유리 재질의 코어 로드(120)의 양단에 유리 재질의 제1 및 제2 더미 로드(130,140)를 부착하는 과정이다. 상기 코어 로드(120) 및 제2 더미 로드(140)는 가는 봉의 형상을 갖는다. 상기 제1 더미 로드(130)는 가는 봉 형상의 몸체(132)와 상기 몸체(132)로부터 연장된 볼 형상의 단부(134)를 갖는다. 이때 상기 제1 더미 로드(130)를 소결로의 내부에 실장하기 위해, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경은 상기 제1 더미 로드(130)의 몸체(132)의 직경보다 크다.
도 2를 참고하면, 상기 (b) 과정은 화염 가수 분해에 의해 수트를 생성하는 버너(160)를 이용하여 상기 코어 로드(120)의 외주면 상에 수트를 증착함으로써, 코어 로드(120) 및 오버 클래드(150a)를 포함하는 수트 모재(110a)를 얻는 과정이다.
상기 (c) 과정은 상기 (b) 과정에 의해 생성된 수트 모재(110a)를 소결로의 내부에 실장하고 상기 수트 모재(110a)를 소결하여 유리화함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 광섬유 모재(110b)를 얻는 과정이다. 상기 광섬유 모재(110b)의 오버 클래드(150b)는 그 길이 방향을 따라서 굴곡진 표면을 가지며, 상기 제1 더미 로드(130)와 인접한 위치의 볼록한 부분은 통상적으로 숄더(shoulder, 152)라고 지칭한다. 상기 숄더(152)를 완전히 소결하기 위해, 상기 수트 모재(110a)의 해당 부분을 1400℃ 이상의 온도로 가열하며, 이로 인해 상기 제1 더미 로드(130)에 고온의 열이 전달됨으로써 상기 제1 더미 로드(130)가 변형되는 현상이 발생한다.
상기 제1 더미 로드(130)의 변형이 발생하는 원인들로는, 상기 제1 더미 로드(130)에 고온의 열이 전달된다는 점과, 상기 소결로의 내부에서 상기 수트 모재(110a)를 지지하기 위한 장치의 불안정한 구조를 들 수 있다.
이러한 지지 장치의 불안정한 구조가 상기 제1 더미 로드(130)의 변형을 유발하는 과정에 대해, 이하 비교예를 통해 살펴보기로 한다. 이해의 편이를 위해, 이하의 도면들에서 수트 모재(110a)의 제1 더미 로드(130)만이 도시된다.
도 4는 비교예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 지지 장치를 A-A를 따라 나타낸 평단면도이다. 상기 지지 장치는 소결로의 내부 상측에 설치된 홀더(holder, 170)와, 커넥터(200)를 포함한다.
상기 커넥터(200)는 일측 개방된 원통 형태를 가지며, 그 길이 방향과 일치 하는 중심축을 관통하며 측면 개방된 내부 공간을 갖는다. 상기 커넥터(200)는 측부(side part, 210), 상단부(upper end part, 220) 및 하단부(lower end part, 230)를 갖는다. 상기 측부(210)는 상기 제1 더미 로드(130)의 길이 방향을 따라 연장되며, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 측부(210)는 상기 중심축을 관통하는 홀과 개방된 측면의 개구를 갖는다. 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 크거나 같다. 만약, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경이 크다면, 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경보다 크거나 같다. 상기 상단부(220)는 상기 측부(210)의 상단에 위치하며, 상기 측부(210)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 상단부(220)는 상기 중심축을 관통하는 홀과 개방된 측면의 개구를 갖는다. 이때, 상기 홀 및 개구는 서로 소통하며, 상기 개구의 폭은 상기 홀의 직경보다 작다. 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 상기 홀더(170)의 몸체(172)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀의 직경은 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 작다. 상기 하단부(230)는 상기 측부(210)의 하단에 위치하며, 상기 측부(210)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 하단부(230)는 상기 중심축을 관통하는 홀과 개방된 측면의 개구를 갖는다. 이때, 상기 홀 및 개구는 서로 소통하며, 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 상기 제1 더미 로드(130)의 몸체(132)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀의 직경은 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경보다 작다.
상기 커넥터(200)는 소결로의 내부에 실장되며, 상기 소결로의 내부 상측에 는 홀더(holder, 170)가 설치된다. 상기 홀더(170)는 가는 봉 형태의 몸체(172)와, 상기 몸체(172)의 하단에 위치하고 상기 몸체(172)의 외주로부터 방사상으로 외향 연장되며 원형의 플랜지(flange) 형태를 갖는 단부(174)를 포함한다. 상기 홀더(170)는 상기 커넥터(200)의 측부(210) 및 상단부(220)의 개구들을 통해 상기 커넥터(200)의 내부로 삽입된 후, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 상면이 상기 커넥터(200)의 상단부(220)의 내면과 밀착된다. 즉, 상기 홀더(170)의 단부(174)가 상기 커넥터(200)의 상단부(220)의 홀을 통해 걸쳐짐으로써, 상기 커넥터(200)는 상기 홀더(170)에 의해 지지된다. 상기 홀더(170)는 유리 또는 카본 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 더미 로드(130)는 상기 커넥터(200)의 측부(210) 및 하단부(230)의 개구들을 통해 상기 커넥터(200)의 내부로 삽입된 후, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)가 상기 커넥터(200)의 하단부(230)의 홀(235)을 통해 걸쳐진다. 즉, 상기 제1 더미 로드(130)는 상기 커넥터(200)에 의해 지지된다.
상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)와 상기 커넥터(200)의 하단부(230)의 접촉점은 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 비대칭적으로 분포하게 되며(즉, C자 형태로 분포), 이러한 비대칭적 지지 구조로 인해, 상기 제1 더미 로드(130)와 상기 커넥터(200) 간의 정렬 오차가 발생되기 쉽다. 또한, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)에 가해지는 수직 항력 분포가 비대칭적인 접촉점 분포로 인해 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 비대칭적인 양상을 나타내기 때문에, 상기 제1 더미 로드(130)가 고온의 열에 의해 변형되기 쉽다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 지지 장치를 B-B를 따라 나타낸 평단면도이다. 상기 지지 장치는 소결로의 내부 상측에 설치된 홀더(170)와, 커넥터(300)를 포함한다.
상기 커넥터(300)는 양측 개방된 원통 형태를 가지며, 그 길이 방향과 일치하는 중심축을 관통하며 양측면이 개방된 내부 공간을 갖는다. 상기 커넥터(300)는 측부(310), 상단부(320) 및 하단부(330)를 갖는다. 상기 측부(310)는 상기 제1 더미 로드(130)의 길이 방향을 따라 연장되며, 상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 즉, 상기 측부는 원을 등분하여 얻어지는 원호들 중 서로 반대편에 위치하는 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 상기 측부(310)는 그 중앙부를 관통하는 홀과 개방된 양측면의 개구들을 갖는다. 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 크거나 같다. 만약, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경이 크다면, 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경보다 크거나 같다.
상기 상단부(320)는 상기 측부(310)의 상단에 위치하며, 상기 측부(310)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 상단부(320)는 상기 중심축을 관통하는 홀과 개방된 일측면의 개구를 갖는다. 이때, 상기 홀 및 개구는 서로 소통하며, 상기 개구의 폭은 상기 홀의 직경보다 작다. 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 상기 홀더(170)의 몸체(172)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀의 직경은 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 작다.
상기 하단부(330)는 상기 측부(310)의 하단에 위치하며, 상기 측부(310)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, 상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 즉, 상기 하단부(330)는 원을 등분하여 얻어지는 원호들 중 서로 반대편에 위치하는 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 상기 하단부(330)는 그 중앙부를 관통하는 홀과 개방된 일측면의 개구를 갖는다. 이때, 상기 홀 및 개구는 서로 소통하며, 상기 홀의 직경 및 상기 개구의 폭은 상기 제1 더미 로드(130)의 몸체(132)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀의 직경은 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경보다 작다.
상기 커넥터(300)는 소결로의 내부에 실장되며, 상기 소결로의 내부 상측에는 홀더(170)가 설치된다. 상기 홀더(170)는 가는 봉 형태의 몸체(172)와, 상기 몸체(172)의 하단으로부터 방사상으로 외향 연장되며 원형의 플랜지 형태를 갖는 단부(174)를 포함한다. 상기 홀더(170)는 상기 커넥터(300)의 측부(310) 및 상단부의 개구들을 통해 상기 커넥터(300)의 내부로 삽입된 후, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 상면이 상기 커넥터(300)의 상단부(320)의 내면과 밀착된다. 즉, 상기 홀더(170)의 단부(174)가 상기 커넥터(300)의 상단부(320)의 홀을 통해 걸쳐짐으로써, 상기 커넥터(300)는 상기 홀더(170)에 의해 지지된다. 상기 커넥터는 카본, 세라믹(SiC, Si3N4 등) 및 석영으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 더미 로드(130)는 상기 커넥터(300)의 측부(310) 및 하단부(330)의 개구들을 통해 상기 커넥터(300)의 내부로 삽입된 후, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)가 상기 커넥터(300)의 하단부(330)의 홀(335)을 통해 걸쳐진다. 즉, 상기 제1 더미 로드(130)는 상기 커넥터(300)에 의해 지지된다.
상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)와 상기 커넥터(300)의 하단부(330)의 접촉점은 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 대칭적으로 분포하게 되며(즉, 상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태), 이러한 대칭적 지지 구조로 인해, 상기 제1 더미 로드(130)와 상기 커넥터(300) 간의 정렬 오차가 최소화된다. 또한, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)에 가해지는 수직 항력 분포가 대칭적인 접촉점 분포로 인해 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 대칭적 양상을 나타내기 때문에, 상기 제1 더미 로드(130)가 고온의 열에 의해 변형되는 현상이 최소화된다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 지지 장치를 사용한 경우와 비교예의 지지 장치를 사용한 경우의 오프셋 결과를 비교하기 위한 도면들이다.
도 8은 제1 더미 로드(130)의 몸체 길이가 100㎜인 경우에, 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축에 대한 변형전과 변형후의 최대 이격 거리, 즉 오프셋(OFFSET)을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 지지 장치를 사용한 경우의 제1 더미 로드(130)의 오프셋(OFFSET)과, 비교예의 지지 장치를 사용한 경우의 오프셋(OFFSET)을 나타내는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 지지 장치를 사용한 경우에 상기 제1 더미 로드(130)의 오프셋(OFFSET)이 크게 감소함을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수트 모재의 지지 장치는 커넥터 외에 인서트를 더 포함한다. 상기 커넥터가 카본 재질로 이루어진 경우에 상기 커넥터의 강도가 매우 약하여 파손될 위험이 크다. 이를 방지하기 위해, 상기 커넥터를 세라믹 재질로 형성하는 경우에는, 고온에서 상기 커넥터가 더미 로드와 융착될 위험이 커지게 된다. 따라서, 상기 커넥터와 상기 더미 로드 사이에 카본 재질의 인서트를 개재함으로써, 보다 안정적인 지지 장치를 제공할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수트 모재의 지지 장치를 나타내는 측단면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 지지 장치를 C-C를 따라 나타낸 평단면도이다. 상기 지지 장치는 소결로의 내부 상측에 설치된 홀더(170)와, 커넥터(400)와, 인서트(insert, 500)를 포함한다.
도 12는 도 10에 도시된 커넥터를 나타내는 사시도이다. 상기 커넥터(400)는 일측 개방된 원통 형태를 가지며, 그 길이 방향과 일치하는 중심축을 관통하며 측면 개방된 내부 공간을 갖는다. 상기 커넥터(400)는 측부(410), 상단부(420) 및 하단부(430)를 갖는다. 상기 측부(410)는 상기 제1 더미 로드(130)의 길이 방향을 따라 연장되며, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 측부(410)는 상기 중심축을 관통하는 홀(412)과 개방된 측면의 개구(414)를 갖는다. 상기 홀(412)의 직경 및 상기 개구(414)의 폭은 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 크거나 같다. 만약, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 상기 인서트(500)의 외경이 크다면, 상기 홀(412)의 직경 및 상기 개구(414)의 폭은 상기 인서트(500)의 외경보다 크거나 같다. 상기 상단부(420)는 상기 측부(410)의 상단에 위치하며, 상기 측부(410)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 상단부(220)는 상기 중심축을 관통하는 홀(422)과 개방된 측면의 개구(424)를 갖는다. 이때, 상기 홀(422) 및 개구(424)는 서로 소통하며, 상기 개구(424)의 폭은 상기 홀(422)의 직경보다 작다. 상기 홀(422)의 직경 및 상기 개구(424)의 폭은 상기 홀더(170)의 몸체(172)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀(422)의 직경은 상기 홀더(170)의 단부(174)의 직경보다 작다. 상기 하단부(430)는 상기 측부(410)의 하단에 위치하며, 상기 측부(410)의 외주로부터 방사상으로 내향 연장되고, C자 형태를 갖는다. 즉, 상기 하단부(430)는 상기 중심축을 관통하는 홀(432)과 개방된 측면의 개구(434)를 갖는다. 이때, 상기 홀(432) 및 개구(434)는 서로 소통하며, 상기 홀(432)의 직경 및 상기 개구(434)의 폭은 상기 제1 더미 로드(130)의 몸체(132)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀(432)의 직경은 상기 인서트(500)의 외경보다 작다.
상기 커넥터(400)는 소결로의 내부에 실장되며, 상기 소결로의 내부 상측에는 홀더(170)가 설치된다. 상기 홀더(170)는 가는 봉 형태의 몸체(172)와, 상기 몸체(172)의 하단에 위치하고 상기 몸체(172)의 외주로부터 방사상으로 외향 연장되며 원형의 플랜지 형태를 갖는 단부(174)를 포함한다. 상기 홀더(170)는 상기 커넥터(400)의 측부(410) 및 상단부(420)의 개구들(414,424)을 통해 상기 커넥터(400)의 내부로 삽입된 후, 상기 홀더(170)의 단부(174)의 상면이 상기 커넥터(400)의 상단부(420)의 내면과 밀착된다. 즉, 상기 홀더(170)의 단부(174)가 상기 커넥터(400)의 상단부(420)의 홀(422)을 통해 걸쳐짐으로써, 상기 커넥터(400)는 상기 홀 더(170)에 의해 지지된다. 상기 커넥터(400)는 세라믹(SiC, Si3N4 등) 재질로 이루어진다.
도 13은 도 10에 도시된 인서트를 나타내는 사시도이고, 도 14는 도 10에 도시된 인서트를 나타내는 평면도이다. 상기 인서트(500)는 전체적으로 C자 형태를 가지며, 그 길이 방향과 일치하는 중심축을 관통하는 홀(540)과 개방된 측면의 개구(550)를 갖는다. 이때, 상기 홀(540) 및 개구(550)는 서로 소통한다. 상기 인서트(500)는 제1 및 제2 지지부(510,520)와, 연결부(530)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 지지부(510,520)는 상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 즉, 상기 제1 및 제2 지지부(510,520)는 원을 등분하여 얻어지는 원호들 중 서로 반대편에 위치하는 한쌍의 원호의 형태를 갖는다. 또한, 상기 연결부(530)는 상기 한쌍의 원호를 연속적으로 연결하는 원호의 형태를 갖는다. 상기 제1 더미 로드(130)는 상기 인서트(500)의 개구(550)를 통해 상기 인서트(500)의 홀(540)에 삽입된 후, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)가 상기 인서트(500)의 홀(540)을 통해 걸쳐진다. 즉, 상기 제1 더미 로드(130)는 상기 인서트(500)의 제1 및 제2 지지부(510,520)에 의해 지지된다. 상기 제1 더미 로드(130)를 안정적으로 지지하기 위해, 상기 제1 및 제2 지지부(510,520)는 각각 그 상면(512;522)이 약 45°로 하향 절곡된다. 또한, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)를 대칭적으로 지지하기 위해, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)는 상기 연결부(530)와 접촉하지 않는다. 상기 홀(540)의 직경 및 상기 개구(550)의 폭은 상기 제1 더미 로드(130)의 몸 체(132)의 직경보다 크거나 같고, 또한 상기 홀(540)의 직경은 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)의 직경보다 작다.
상기 인서트(500)는 상기 제1 더미 로드(130)를 지지한 채로 상기 커넥터(400)의 측부(410) 및 하단부(430)의 개구들(414,434)을 통해 상기 커넥터(400)의 내부로 삽입된 후, 상기 인서트(500)의 하면이 상기 커넥터(400)의 하단부(430)의 내면과 밀착된다. 즉, 상기 인서트(500)는 상기 커넥터(400)의 하단부(430)의 내면 상에 안착된다. 상기 인서트(500)는 카본 재질로 이루어진다.
상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)와 상기 인서트(500)의 제1 및 제2 지지부(510,520)의 접촉점은 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 대칭적으로 분포하게 되며(즉, 상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태), 이러한 대칭적 지지 구조로 인해, 상기 제1 더미 로드(130)와 상기 커넥터(400) 간의 정렬 오차가 최소화된다. 또한, 상기 제1 더미 로드(130)의 단부(134)에 가해지는 수직 항력 분포가 대칭적인 접촉점 분포로 인해 상기 제1 더미 로드(130)의 중심축을 기준으로 대칭적 양상을 나타내기 때문에, 상기 제1 더미 로드(130)가 고온의 열에 의해 변형되는 현상이 최소화된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수트 모재의 지지 장치는 더미 로드의 단부를 대칭적으로 지지하는 구조를 갖는 커넥터 또는 인서트를 사용함으로써, 수트 모재의 소결 과정에서 발생하는 상기 더미 로드의 변형을 최소화할 수 있다는 이점 이 있다. 이러한 이점에 따라서, 상기 수트 모재를 소결함으로써 얻어진 광섬유 모재의 변형 정도가 종래에 비하여 감소되므로, 광섬유 인출 공정에서 사용되는 용융로의 내부 직경을 최소화할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 이러한 작은 내경의 용융로를 사용하는 경우에, 용융로 내부에 제공되는 헬륨, 아르곤 등의 분위기 가스의 유량을 크게 감소시킬 수 있으며, 변형이 작은 상기 광섬유 모재로부터 인출된 광섬유는 그 대칭성이 향상되므로, 그 손실 특성이 향상된다는 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 소결로 내에서 수트 모재를 지지하기 위한 장치에 있어서,
    소결로의 내부에 설치되며, 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 홀더와;
    상기 홀더의 단부에 그 상단부가 지지되고, 그 하단부에 의해 상기 수트 모재의 더미 로드가 지지되는 커넥터를 포함하며,
    상기 커넥터의 하단부는 상기 더미 로드의 단부가 걸쳐지는 홀을 가지며 상기 더미 로드의 단부를 대칭적으로 지지함을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 더미 로드의 단부와 상기 커넥터의 하단부의 접촉점은 상기 더미 로드의 중심축을 기준으로 대칭적으로 분포함을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터의 하단부는 그 사이의 홀을 중심으로 대칭적으로 형성된 한쌍의 반원 형태를 가짐을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 카본, SiC, Si3N4 및 석영으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  5. 소결로 내에서 수트 모재를 지지하기 위한 장치에 있어서,
    소결로의 내부에 설치되며, 수트 모재의 길이 방향을 따라 연장된 홀더와;
    상기 홀더의 단부에 그 상단부가 지지되고, 그 하단부에 의해 상기 수트 모재의 더미 로드가 지지되는 커넥터와;
    상기 더미 로드의 단부가 걸쳐지는 홀을 가지며, 상기 더미 로드를 대칭적으로 지지하는 인서트를 포함하며,
    상기 인서트는 상기 더미 로드의 단부를 지지한 상태로 상기 커넥터의 하단부 상에 안착됨을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 더미 로드의 단부와 상기 인서트의 접촉점은 상기 더미 로드의 중심축을 기준으로 대칭적으로 분포함을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 인서트는 전체적으로 C자 형태를 가지며, 그 길이 방향과 일치하는 중심축을 관통하는 홀과 개방된 측면의 개구를 가짐을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인서트는,
    상기 중심축을 기준으로 대칭적인 한쌍의 원호의 형태를 갖는 제1 및 제2 지지부와;
    상기 한쌍의 원호를 연속적으로 연결하는 원호의 형태를 갖는 연결부를 포함함을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 커넥터는 세라믹 재질로 이루어지고, 상기 인서트는 카본 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 수트 모재의 지지 장치.
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