KR20170005729A - 광케이블용 다중덕트 조립체와 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중네트워크에 배치되는 광케이블을 포함하기 위하여 구비되는 덕트에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 광케이블을 포함하는 데 적합한 다수의 인접하는 덕트들을 포함하는 광케이블용 다중덕트 조립체와 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 케이블용 다중채널 덕트조립체(100)는 인접하고 동일방향으로 대체적으로 평행하게 상호간에 맞닿아 접촉되도록 연장되며 각각 최소한 하나의 케이블을 포함할 수 있을 정도의 단면형상을 가지는 다수의 플라스틱 내부덕트(110)들과, 상기 내부덕트들을 그 전체길이에 대하여 인접하게 감싸서 보유하며 그 전체길이에 대하여 연장되는 다수의 골부와 산부들을 포함하는 나선형 코러게이트 파형이 표면에 형성된 외부덕트(120)로 구성된 것에 있어서, 상기 나선형 코러게이트 파형의 피치(P2)가 외부덕트의 직경(D)을 초과하도록 형성된다.

Description

광케이블용 다중덕트 조립체와 그의 제조방법{Optical cable duct assembly with intergated inner multi-pipe and method for manufacturing thereof}

본 발명은 지중네트워크에 배치되는 광케이블을 포함하기 위하여 구비되는 덕트에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 광케이블을 포함하는 데 적합한 다수의 인접하는 덕트들을 포함하는 광케이블용 다중덕트 조립체와 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 지중네트워크 산업에서 광케이블의 적절한 설계 및 설치는 이러한 케이블로 수송되는 정보나 전기에너지의 순수성을 유지하는 데 결정적이다. 광섬유는 온도 압력 오염원과 접촉 등에 매우 민감한 특성을 가지므로 일반 전력케이블과는 달리 다중덕트 조립체를 이용하여 보호되고 있다.

한국 등록특허 10-0355751호 및 10-0387196호는 각각 광케이블용 다중덕트 조립체와 그 제조장치 및 제조방법을 공개하고 있다.

상기 특허기술은 1999년도에 개발되었으며 지금도 광케이블을 지중매설할 때에 광케이블의 효율적으로 보호해 주며 공사를 간편하게 진행할 수 있도록 한 것으로서 지금도 중국이나 한국 및 여러 국가들에서 애용되고 있는 유용한 것이다.

단, 이 특허기술이 개발되던 1999년과 지금 2013년에는 광케이블의 크기에 많은 변화가 있었다. 즉, 1999년 당시의 주로 사용되는 광케이블은 20mm 정도의 굵은 직경으로 제조되어 사용되었으나, 최근에는 10mm 또는 그 보다 가느다란 직경으로 제조되어 사용되는 추세이다.

한편, 상기 특허기술과 유사한 기술이 미국특허 4,741,593호를 통해 알려진 바 있다.

상기 미국특허 4,741,593호와 상기한 한국 특허기술들과의 공통점은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다중덕트조립체(1)가 인접하고 동일방향으로 대체적으로 평행하게 상호간에 맞닿아 접촉되도록 연장되며 각각 최소한 하나의 케이블을 포함할 수 있을 정도의 단면형상을 가지는 다수의 플라스틱 내부덕트(11)들과, 상기 내부덕트(11)들을 그 전체길이에 대하여 인접하게 감싸서 보유하는 단일의 플라스틱 외부덕트(12)로 구성되도록 한 것이다.

그러나 상기 한국 특허기술들은 외부덕트(12)가 전체길이에 대하여 연장되는 다수의 골부(13a)와 산부(13b)로 이루어진 나선형 코러게이트 파형(13)를 포함하는 코러게이트관형 단면을 가지는 데 반하여 미국특허는 그 전체길이에 대한 일정한 두께로 연장되는 평관형 단면을 가진다는 점에서 차이가 있다.

2000년경에 광케이블의 직경은 20mm 내외이고, 내부덕트(11)들의 직경은 33mm를 초과하며, 외부덕트(12)의 직경(D)은 100mm를 초과하는 것이 일반적이었다.

이러한 배경이 미국특허 등과 상기 한국 특허기술의 실용성에 커다란 차이를 가져와서 당시 미국특허는 실제로 사용되기 무리가 있었으나, 상기 한국 특허기술은 무리가 없었던 것이다.

그 이유는 평관형의 외부덕트는 단면직경(D)의 20배의 직경으로 보빈에 감겨져 보관되는 데 반하여 코러게이트 관형의 외부덕트(12)는 단면직경의 12배 정도의 직경으로도 충분히 감져지기 때문이다. 즉 평관형의 외부덕트의 단면직경이 100mm인 경우 2m 직경으로 감겨지는 데 반하여 코러케이트 형의 외부덕트(12)는 1.2m 직경으로 감겨질 수 있는 것이다.

일반적으로 도로의 여건상 외부덕트(12)의 감겨진 직경(D)이 2.4m를 초과하면 육교나 터널 등 통과 제한 높이에 걸리기 때문에 운송에 막대한 지장을 초래하게 된다. 이러한 여건을 감안할 때, 평관형의 외부덕트(12)는 감아서 보관할 수 있는 총길이가 크게 제한되는데 반하여 코러게이트 관형의 외부덕트(12)는 평관형 외부덕트(12)에 비하여 감아서 보관할 수 있는 총길이가 길기 때문에 운송 측면에서 유리하다. 이러한 이유로 2006년까지는 평관형의 외부덕트를 가지는 다중덕트 조립체가 실용화되기 곤란하였다.

그러나, 2006년 전후로는 기술의 발전으로 광케이블이 가늘어지면서 내부덕트(11)의 직경은 10mm 내외로 가늘어지고 외부덕트(12)의 직경(D)은 50mm 좌우로 가늘어졌고, 그 결과 평관형의 외부덕트(12)를 가지는 다중채널 덕트조립체(10)를 감아서 보관할 수 있는 총길이도 늘어나면서 운송시 받았던 지장이 상당부분 해소가 되었다.

한편, 한국특허 10-0387196호는 크게 2가지로 구분되는 다중채널덕트 조립체의 제조장치를 공개하고 있다. 하나는 코러게이트 터널을 가지는 한 쌍의 상호보완적인 성형다이 조립체들로서 각자는 분절하여 상호연결되는 성형블록들의 무한궤도의 배열을 가지도록 구성되는 것이며, 다른 하나는 그 중심축을 관통하는 그 내면에 나선형의 코러게이트 터널을 가지며 회전가능하게 지지되는 하나의 원통형 성형다이로 구성되는 것이다.

전자는 한 쌍의 상호보완적인 성형다이 조립체들이 무한궤도상에서 길이방향으로 이동되면서 코러게이트 관형의 외부덕트(10)를 성형하는 것이므로, 외부덕트(12)의 성형속도가 매우 신속한 장점을 가지는 반면에 한 쌍의 성형다이 조립체(10)들을 무한궤도상에서 이동시키도록 하는 구조가 복잡하여서 그 장치의 제작원가가 많이 소요되는 단점을 가진다.

후자는 하나의 성형다이가 길이의 직각방향으로 회전하면서 나선형으로 코러게이트 관형의 외부덕트(12)를 성형하므로, 그 구조가 단순하여서 그 장치의 제작원가가 저렴한 장점을 가지는 반면에 성형다이가 일회전하는 동안에 한 피치(P1)의 나선형 외부덕트(12)가 성형되는 구조를 가지므로 성형속도가 매우 느린 단점을 가진다.

한편, 일반적으로 코러게이트 관은 평관에 비하여 굴곡성이 우수하며 이러한 이유로 평관을 대체하여 사용되는 것이다. 이러한 코러게이트 관의 굴곡유연성은 관을 감을 때에 관의 단면은 그 중심선을 기준으로 내측으로는 상대적인 수축을 외측으로는 상대적인 신장으로 발생되는 변형을 코러게이트 관형 단면이 평관형 단면에 비하여 유연하게 흡수하므로 상대적으로 작은 곡률반경으로 감을 수 있도록 하는 기술적 원리에서 출발한 것이다. 즉 나선형 코러게이트 파형(13)은 그 길이방향의 직각방향에 근접하도록 성형하는 것이 그 굴곡유연성을 증대시키는 데 도움이 된다.

이로 인하여 일반적으로 나선형 코러게이트 파형(13)은 코러게이트관 직경(D)의 1/4 내지 1/5 정도의 피치(P1)를 갖도록 성형되어 왔다.

1999년 상기 한국특허기술을 출원할 당시에는 상대적으로 관경이 큰(직경 100mm 이상) 외부덕트(12)를 성형하고 있었으므로 25mm 정도의 피치(P1)를 가지는 코러게이트 관형의 외부덕트(12)를 생산하였고, 제조장치의 가격이 저렴하다는 장점이 생산속도가 느린 단점을 경제적으로 보완하는 것으로 인정되어 지금까지도 100mm 내외의 직경(D)을 가지는 광케이블용 다중덕트 조립체의 성형장치로서 널리 사용되어 왔다.

그런데, 지금은 광케이블의 직경이 날로 가늘어져 외부덕트(12)의 직경(D)이 50mm 내외인 광케이블용 다중덕트 조립체의 사용이 증대되는 추세인데, 이러한 크기의 외부덕트(12)는 외부덕트(12)의 직경(D)의 1/4 내지 1/5의 좁은 피치(P1)를 가지는 나선형 코러게이트 파형(13)을 갖도록 성형이 이루어져야 하므로 생산속도가 저하되는 단점이 크게 부각된다. 이러한 이유로, 최근에는 50mm 내외의 직경(D)을 가지는 광케이블용 다중덕트 조립체의 외부덕트(12)는 평관형의 구조를 가지는 제품이 주로 사용되는 추세에 이르렀다.

그럼에도 불구하고 외부덕트(12)가 코러게이트 관형의 단면을 가지는 경우 그 재료의 사용량에 비하여 강도상의 우수성과 굴곡유연성의 우수성과 같은 장점들은 변함없이 유지된다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 재료사용량에 비하여 강도상의 장점을 유지하면서 굴곡유연성이 우수한 코러게이트 외부덕트를 신속하게 생산할 수 있게 되는 광케이블용 다중덕트 조립체와 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광케이블용 다중채널 덕트조립체는 인접하고 동일방향으로 대체적으로 평행하게 상호간에 맞닿아 접촉되도록 연장되며 각각 최소한 하나의 케이블을 포함할 수 있을 정도의 단면형상을 가지는 다수의 플라스틱 내부덕트들과, 상기 내부덕트들을 그 전체길이에 대하여 인접하게 감싸서 보유하며 그 전체길이에 대하여 연장되는 다수의 골부와 산부들을 포함하는 나선형 코러게이트 파형이 표면에 형성된 외부덕트로 구성된 것에 있어서, 상기 나선형 코러게이트 파형의 피치가 외부덕트의 직경을 초과하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나선형 코러게이트 파형은 복수로 이루어져 동시에 나선형으로 회전하도록 형성될 수도 있다.

이 경우, 상기 복수의 나선형 코러게이트 파형 중 임의의 파형을 구성하는 산부는 맞닿은 내부덕트들과 용착되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 다중채널덕트 조립체의 제조방법은 (a)기성형된 다수의 내부덕트들을 모아서 상호간에 맞닿아 평행하게 접촉되는 다발을 형성하는 단계; (b)상기 다발을 내부덕트 삽입통로를 통하여 계속하여 공급하는 반면 외부덕트통로에서 흐르는 열가소성 용융수지를 배출구로에서 배출하여서 상기 내부덕트들의 다발의 둘레로 압출하는 단계; (c)상기 내부덕트들과 용융 외부덕트를 코러게이트 터널을 가지는 진공유형의 성형다이 내부로 함께 계속하여 공급하는 단계; 및 (d)상기 코러게이트 터널을 가지는 성형다이 내부에서, 전체길이에 대하여 인접하는 다수의 골부와 산부들을 가지면서 외부턱트의 직경을 초과하는 피치를 갖는 나선형 코러게이트 파형을 구비하도록, 용융 외부덕트를 관형으로 성형한 후 냉각하여 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 외부덕트에 형성되는 나선형 코러게이트 파형의 피치가 외부덕트의 직경을 초과하도록 구성되므로, 외부덕트 직경의 1/4 내지 1/5의 피치로 나선형 코러게이트 파형이 형성되도록 한 종래에 비하여 굴곡유연성과 생산성이 크게 향상되고 가격이 저렴한 성형장치를 이용하여 제작이 가능하므로 생산단가를 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 광케이블용 다중덕트 조립체의 측면도.
도 2는 도 1의 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광케이블용 다중덕트 조립체의 측면도.
도 4는 도 3의 횡단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 광케이블용 다중덕트 조립체의 측면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 광케이블용 다중덕트 조립체의 횡단면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 광케이블용 다중채널 덕트조립체(100)는 인접하고 동일방향으로 대체적으로 평행하게 상호간에 맞닿아 접촉되도록 연장되며 각각 최소한 하나의 케이블을 포함할 수 있을 정도의 단면형상을 가지는 다수의 플라스틱 내부덕트(110)들과, 상기 내부덕트(110)들을 그 전체길이에 대하여 인접하게 감싸서 보유하며 그 전체길이에 대하여 연장되는 다수의 골부(130a)와 산부(130b)들을 포함하는 나선형 코러게이트 파형(130)이 표면에 형성된 외부덕트(120)로 구성된다.

그리고 본 발명은 상기 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)가 외부덕트(120)의 직경(D)을 초과하도록 구성된다.

여기에서, 상기 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)는 외부덕트(120)의 직경(D)의 1배 내지 5배이며, 가장 적당한 것은 2배 내지 3배이다. 단, 상기 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)는 외부덕트(120)의 직경(D)이 커질수록 직경(D)에 근접하도록 작아지고 외부덕트(120)의 직경(D)이 작아질수록 커지도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 다중덕트 채널조립체(100)를 제조하는 방법은 (a)기성형된 다수의 내부덕트(110)들을 모아서 상호간에 맞닿아 평행하게 접촉되는 다발을 형성하는 단계와, (b)상기 다발을 내부덕트(110) 삽입통로를 통하여 계속하여 공급하는 반면 외부덕트통로에서 흐르는 열가소성 용융수지를 배출구로에서 배출하여서 상기 내부덕트(110)들의 다발둘레로 압출하는 단계와, (c)상기 내부덕트(110)들과 상기 용융 외부덕트(120)를 코러게이트 터널을 가지는 진공유형의 성형다이 내부로 함께 계속하여 공급하는 단계와, (d)상기 코러게이트 터널을 가지는 성형다이 내부에서 용융 외부덕트(120)를 전체길이에 대하여 인접하는 다수의 골부(130a)와 산부(130b)들을 가지는 나선형 코러게이트 관형으로 성형한 후 냉각하여 경화시키는 단계를 거치도록 한다.

여기서 상기 성형다이는 중심축을 관통하는 내면에 나선형의 코러게이트 터널을 가지며, 다수의 리테이너들로 회전가능하게 지지되는 원통형의 성형다이이다. 그리고 상기 원통형 성형다이에 형성된 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)는 성형다이의 직경(D)을 초과한다. 따라서, 상기 성형다이를 통해 성형되는 외부덕트(120)는 외부턱트의 직경(D)을 초과하는 피치(P2)를 갖는 나선형 코러게이트 파형(130)을 구비하면서 관형으로 성형된다.

그리고, 상기 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)는 외부덕트(120)의 직경(D)의 1배 내지 5배이며 가장 적당한 것은 2배에서 3배이다. 단, 상기 나선형 코러게이트 파형(130)의 피치(P2)는 외부덕트(120)의 직경(D)이 커질수록 직경(D)에 근접하도록 작아지고 외부덕트(120)의 직경(D)이 작아질수록 커지도록 형성시키는 것이 바람직하다.

이러한 기술구성을 가지는 본 발명은 원통형의 성형다이가 일회전하는 동안에 외부덕트(120) 직경(D)의 1배 내지 5배까지의 길이로 나선형 코러게이트 파형(130)이 성형되므로 일회전에 외부덕트 직경의 1/4 내지 1/5의 길이로 나선형 코러게이트 파형이 외부덕트에 성형되도록 한 기존의 한국 특허기술에 비해서 생산속도가 현저하게 개선된다.

또한 본 발명에 따르면 하나의 회전식 원통형 성형다이를 채택하여 제작이 이루어지므로 제작원가가 매우 저렴하다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부덕트(120)의 강도와 굴곡성을 증대시키기 위해서 나선형 코러게이트 파형(130)은 단일의 파형(130)이 회전되도록 하기보다는 복수의 파형들(131,132,133,134,135)(2개 내지 20개 정도)이 동시에 나선형으로 회전하도록 하는 구조를 가지는 것도 가능하다.

아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 나선형 파형들(131,132,133,134,135)들이 동시에 회전하여 성형되는 구조를 가지는 경우에 있어서, 상기 복수의 나선형 파형들(131,132,133,134,135)들을 구성하는 산부들(131b,132b,133b,134b,135b) 중 임의의 단일 산부(132b)만 맞닿은 내부덕트(110)들과 용착되는 구조를 가지도록 하고, 나머지 산부(131b,133b,134b,135b)들은 용착되지 않는 구조를 가질 수도 있다. 이렇게 하면, 내부덕트(110)와 외부덕트(120)가 일체로 되면서 내부덕트(110)가 외부덕트(120) 내에서 유동되지 않고 매우 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.

이상에서 설명되는 바와 같이 본 발명은 비교적 제작원가가 저렴한 성형장치로서 매우 신속하게 코러게이트 관형의 다중채널 덕트조립체를 생산할 수 있도록 하는 매우 유용한 것이다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...다중채널 덕트조립체 110...내부덕트
120...외부덕트 130...나선형 코러게이트 파형
130a,131a,132a,133a,134a,135a...골부
130b,131b,132b,133b,134b,135b...산부
D...직경 P2...피치

Claims (4)

1. 인접하고 동일방향으로 대체적으로 평행하게 상호간에 맞닿아 접촉되도록 연장되며 각각 최소한 하나의 케이블을 포함할 수 있을 정도의 단면형상을 가지는 다수의 플라스틱 내부덕트들과, 상기 내부덕트들을 그 전체길이에 대하여 인접하게 감싸서 보유하며 그 전체길이에 대하여 연장되는 다수의 골부와 산부들을 포함하는 나선형 코러게이트 파형이 표면에 형성된 외부덕트로 구성된 것에 있어서,
   상기 나선형 코러게이트 파형의 피치가 외부덕트의 직경을 초과하도록 형성된 것을 특징으로 하는 광케이블용 다중채널 덕트조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나선형 코러게이트 파형은 복수로 이루어져 동시에 나선형으로 회전하도록 형성된 것을 특징으로 하는 광케이블용 다중채널 덕트조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 나선형 코러게이트 파형을 구성하는 산부들 중 임의의 단일 산부만 맞닿은 내부덕트들과 용착되고 나머지 산부들은 맞닿은 내부덕트들과 용착되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 광케이블용 다중 채널 덕트 조립체.
4. (a)기성형된 다수의 내부덕트들을 모아서 상호간에 맞닿아 평행하게 접촉되는 다발을 형성하는 단계;
   (b)상기 다발을 내부덕트 삽입통로를 통하여 계속하여 공급하는 반면 외부덕트통로에서 흐르는 열가소성 용융수지를 배출구로에서 배출하여서 상기 내부덕트들의 다발의 둘레로 압출하는 단계;
   (c)상기 내부덕트들과 용융 외부덕트를 코러게이트 터널을 가지는 진공유형의 성형다이 내부로 함께 계속하여 공급하는 단계;
   (d)상기 코러게이트 터널을 가지는 성형다이 내부에서, 전체길이에 대하여 인접하는 다수의 골부와 산부들을 가지면서 외부턱트의 직경을 초과하는 피치를 갖는 나선형 코러게이트 파형을 구비하도록, 용융 외부덕트를 관형으로 성형한 후 냉각하여 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중채널덕트 조립체의 제조방법.

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