KR100295973B1 - 전기 백열 램프 - Google Patents

Abstract

전기 백열 램프는 내화 금속 부분(7)이 필라멘트의 단락 선회부(3')인 곳에서 엔벨로프의 수축부(6)에 의해 관모양의 엔벨로프(1)로 중심적으로 지지되는 필라멘트(2)를 가진다. 내화 금속 부분(7)은 필라멘트(2) 주위의 슬리브이다.

Description

전기 백열 램프

제1도는 램프의 측면도.

제2도는 제1도를 확대한 단면도.

제3도는 다른 실시예의 상세도.

제4a도는 제3도의 변형 상세도.

제4b도는 제4a도의 개략도.

제5도는 또 다른 실시예의 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 유리 엔벨로프 2 : 필라멘트

3 : 선회부 4 : 단부

5 : 전류 도선 6 : 수축부

7 : 내화 금속부분

본 발명은 전기 백열 램프에 관한 것이며 이 전기 백열 램프는, 관 모양의 밀봉된 유리 엔벨로프(a tubular sealed glass envelope)와, 상기 엔벨로프내에 수용되어 선회부(turns)를 가진 나선형으로 감겨진 텅스텐 필라멘트를 구비하며 상기 필라멘트는 엔벨로프를 거쳐 외부(outside)로 통하는 전류 도선에 연결되어 있는 단부(end points)를 가지며, 또한 상기 필라멘트는 상기 필라멘트의 선회부가 내화 금속(refractory metal) 부분에 의해 단락되는 곳에서 유리 엔벨로프의 적어도 하나의 수축부에 의해 그 단부 사이에 지지되어 있다.

상기 전기 백열 램프는 EP 0 446 458 A2 에 공지되어 있다.

상기 필라멘트가 엔벨로프에 너무 가까이 다가가거나 또는 접속되지 않도록 하기 위해 필라멘트는 그 단부 사이에 지지되어야만 한다. 이에 의해 엔벨로프의 국부적 과열(local overheating)이 방지된다. 또한 필라멘트를 지지함으로써 램프가 사용되는 반사기쪽으로 필라멘트를 정렬시킬 수 있다.

필라멘트를 지지하기 위하여 대부분의 백열 램프의 필라멘트에 권선 지지부(wire-wound supports)가 있다. 필라멘트가 감겨져 있는 권선 맨드릴(coiling mandrel)이 아직 있는 경우, 상기 지지부가 필라멘트에 채용된다. 상기 지지부는 필라멘트에 대해 나선형으로 감겨진 부분(helically coiled portion)과 엔벨로프와 물리는 나선 부분(spiralling portion)으로 되어 있다. 그리고나서 필라멘트는 에칭에 의해 권선 맨드릴(winding mandrel)을 제거하여 전류 도선이 보호되도록 처리되어야 한다. 그렇지만, 지지부가 제공된 필라멘트에 대한 처리는 투영 지지부(projecting supports) 때문에 장애가 된다. 더우기 필라멘트 지지부는 엉키어지지 않도록 서로서로 구부러져 있다.

EP 0 446 458 A2 에 따르면, 상기 필라멘트는 75W 의 낮은 전력을 소모하는 수정 유리 램프의 필라멘트를 직접 사용하여 엔벨로프의 수축부에 의해 지지될 수 있다. 더 높은 전력을 소모하는 수정 유리 램프에서 상기 수축부는 필라멘트의 스페이서(spacer)에 접할 수 있다. 두개의 코일이 감겨진 부분 사이에서 필라멘트의 코일이 감겨진 부분 또는 코일이 감겨지지 않은 부분이 스페이서가 될 수 있다. 상기 중간부분이 필라멘트의 단위 길이당 낮은 전력을 소모하며, 또한 더 낮은 온도를 가지며 그래서 엔벨로프에 해를 끼치지 않고 수정 유리 엔벨로프에 접할 수 있다. 필라멘트가 엔벨로프에 직접 접촉되어 있는 영역에서 필라멘트내에 코어봉(core rod)를 가지는 것이 잇점이 있다. 상기 코어봉이 필라멘트의 선회부를 단락 회로가 되게 함으로써 선회부의 온도를 낮춘다.

그렇지만 권선 맨드릴 부분을 필라멘트의 코어봉과 같이 유지하는 것이 힘든데, 이는 필라멘트는 그 단부까지 맨드릴을 에칭을 하기 전에 에칭액에 대해 맨드릴을 보호하도록 왁스가 부분적으로 입혀져야 하며, 입혀진 왁스는 나중에 제거되어야만 한다. 맨드릴은 해체되어야 하고, 필라멘트는 보존되어야 하기 때문에 맨드릴은 일반적으로 몰리브덴과 같은 다른 금속으로 되어야 한다. 완성된 램프에 다른 금속이 있게 되는 것은 상기 구조체의 램프에 있어서는 피할 수 없는 단점이다. 완료된 필라멘트에 코어봉을 끼워넣는 것은 원리적으로는 가능하지만 그것은 다양한 기술이 필요하며 또한 필라멘트가 일그러질 위험을 안고 있다.

본 발명의 목적은 서두에서 언급한 종류를 가진 쉽게 얻을 수 있는 구조로된 전기 백열 램프를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 상기 목적은 내화 금속 부분이 필라멘트 주위의 슬리브(sleeve)로 됨으로써 이룩된다.

상기 슬리브는 큰 기술이 필요없이 손쉽게 필라멘트에 채용될 수 있는데, 왜냐하면 슬리브의 위치가 필라멘트의 외부이기 때문이다. 슬리브는 원한다면 권선 맨드릴이 있을 때라도 채용할 수 있다.

상기 다른 내화 금속이 램프의 성능에 이롭지 못하다면 램프내에 몰리브덴 또는 텅스텐이 아닌 다른 내화 금속의 사용이 쉽게 배제될 수 있는 것이 본 발명 램프의 잇점이다.

상기 슬리브는 세로로 틈이 나있는 튜브가 될 수 있다. 슬리브는 또한 필라멘트를 감싸는 포일(foil)이 될 수도 있다. 슬리브는 필라멘트에 대해 평평하게 할 수도 있고 그에 맞게 될 수도 있다.

그렇지만 슬리브는 예를 들어 나선형으로 감겨진 권선(wire)으로 만들어진다. 슬리브는 필라멘트를 감는 동안 필라멘트에 통합될 수도 있으며, 권선은 이미 감겨진 방향의 반대 방향으로 감겨져서 다시 계속해서 본래 방향으로 감겨진다. 이렇게 하여 3 개의 선회층을 가지는 부분이 생긴다. 그렇지만 이들 층에 대한 선회 피치는 동일하지는 않다. 예를 들어, 중간층의 피치는 상대적으로 크다.

종래의 백열 램프에서는 필라멘트가 나선이 엔벨로프를 향한 권선 지지부에 의해 지지되었지만 이와는 반대로 본 발명에 따른 램프에서는 권선 슬리브(wire-wound sleeves)가 필라멘트의 국부 직경(local diameter)을 상대적으로 소폭으로 증가시켜 필라멘트의 처리(processing)가 완료된 램프에 영향이 거의 미치지 않게 된다.

텅스텐, 몰리브덴, 탄탈(tantalum)과 같은 내화 금속이 사용될 수 있다. 전기 램프에는 비활성 기체는 별개로 하고 수소 브로화물과 같은 할로겐 또는 할로겐 화합물이 채워져 있다. 램프는 예를 들어 2KW 또는 그 이상의 상대적으로 높은 전력을 소비한다. 슬리브의 크기는 엔벨로프에서 사용되는 유리가 견딜 수 있는 최대 온도에 따라 다르다. 예를 들어 수정 유리의 경우 온도를 900 ℃ 정도로 제한하는 것이 적당하다. 그렇지만 대안적으로 하드 유리(hard glass)가 사용될 수도 있다. 이 경우 최대 온도는 일반적으로 특정한 유리의 특성에 따라 더 낮아야 한다. 실제의 허용 가능 온도는 당 분야에 익숙한 기술인이 유리의 특성으로부터 알 수 있다. 최대 허용 가능 온도에 부합되는 슬리브의 크기와 두께는 과도한 실험없이도 어느 정도의 시험으로 각각의 램프에 대해 정해질 수 있다. 약 200W 의 전력을 소모하는 램프에 있어서, 예를들어 약 50㎛ 두께의 두 텅스텐 슬리브는 수정 유리 엔벨로프에 충분하다. 슬리브는 단일로 감겨진 필라멘트의 변전 주위에 또한 감겨진 코일 필라멘트의 제 2 선회부 주위에 나타날 수 있으며 또는 감겨진 코일의 단일로 감겨진 부분의 변전 주위에 나타날 수 있다.

램프는 주전압이 예를 들어 110V 또는 230~240V 에서 사용되도록 설계된다. 램프는 이중 단부 엔벨로프(double-ended envelope) 또는 단일 단부 엔벨로프로 되어 있다. 필라멘트는 엔벨로프안에 중심적으로 또는 편심적으로 내장된다.

본 발명에 따른 전기 백열 램프의 실시예는 도면에 도시되어 있다.

제 1 도의 전기 백열 램프는 관 모양으로 봉인된 수정 유리 엔벨로프(1)와 선회부(turns)(3)가 있는 나선형으로 감겨진 텅스텐 필라멘트(2)를 포함하며 엔벨로프의 중심에 내장되어 있다. 필라멘트(2)는 엔벨로프(1)를 통하여 외부로 통하는 전류 도선(5)에 연결된 단부(4)를 가진다. 필라멘트(2)는 상기 필라멘트의 선회부(3')가 내화 금속 부분(7)에 의해 단락되는 곳에서 엔벨로프(1)가 이루어진 적어도 한 수축부(6)에 의해 단부(4)사이에 지지되어 있다.

내화 금속 부분(7)은 필라멘트(2) 주위의 슬리브이다. 도면에서, 슬리브는 필라멘트 주위를 감싸는 포일이다. 후속 도면들중 일치하는 부분은 선행 도면의 참조 번호 보다 매번 10 이 큰 참조번호로 되어 있다.

제 3 도에서, 슬리브(17)는 예를들어 텅스텐으로 이루어진 분리 권선(separate wire)이며, 필라멘트(12) 주위를 감싼다.

제 4 도의 변형예에서는, 슬리브(27)가 필라멘트(22)와 통합되어 있다. 제조 방법을 살펴보면, 필라멘트는 제 4b 도의 포인트 A 방향으로 감겨진다. 그리고나서 감기는 방향이 반대로 되어 필라멘트를 넘어서 포인트 B 로 감겨진다. 연속적으로 권선은 원래의 방향으로 감겨져서 필라멘트가 완성된다.

제 5 도에서, 램프는 단일 단부의 수정 유리 엔벨로프(31)를 가지며, 양 전류 도선(35)은 시일(seal)(31')에서 나온다.

Claims (4)

1. 관 모양의 밀봉된 유리 엔벨로프(1)와, 상기 엔벨로프내에 수용되어 선회부(3)를 가진 나선형으로 감겨진 텅스텐 필라멘트(2)를 구비하며, 상기 필라멘트(2)는 엔벨로프(1)를 거쳐 외부로 통하는 전류 도선(5)에 연결된 단부(4)를 가지며, 또한 상기 필라멘트(2)는 상기 필라멘트의 선회부(3')가 내화 금속 부분(7)에 의해 단락되는 곳에서 유리 엔벨로프(1)로 이루어진 적어도 하나의 수축부(6)에 의해 그 단부(4)사이에서 지지되는 전기 백열 램프에 있어서, 내화 금속 부분(7)이 필라멘트(2) 주위의 슬리브인 것을 특징으로 하는 전기 백열 램프.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬리브가 필라멘트(2) 주위를 감싸는 포일(7)인 것을 특징으로 하는 전기 백열 램프.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(17)가 필라멘트(12) 주위를 감싸는 권선인 것을 특징으로 하는 전기 백열 램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(27)는 필라멘트(22)와 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 백열 램프.