KR100460344B1 - 형광 램프를 채택하는 발광 유니트의 유도식 동작을전자식 동작으로 변환하기 위한 키트 - Google Patents

Abstract

형광 발광 유니트를 유도적 동작에서 전기적 동작으로 변환하기 위한 키트(고주파 안정기 사용). 키트는 직선형 형광 발광 튜브의 말단부들에 장착되도록 개조된 슬리브 모양의 한 쌍의 어댑터들 및 어답터들을 전기적으로 연결하기 위한 전선 결합체를 구비한다. 전기적 안정기를 형성하는 구성 요소들은 어댑터들 중 하나 또는 두 개 모두 내에 장착되거나, 전선 결합체 내에 장착될 수 있다.

Description

형광 램프를 채택하는 발광 유니트의 유도식 동작을 전자식 동작으로 변환하기 위한 키트{Kit for converting lighting units employing fluorescent lamps from inductive operation to electronic operation}

전 세계적으로 가장 광범위하게 사용되는 발광 장치는 직선형 형광 램프인데, 이러한 형광 램프는 양 측면에 전기적 접촉점을 가지고 있으며 모든 사무실, 공장, 병원 등에서 발견될 수 있다. 비록 최근 10년 간의 연구 과정 중에서, 가스 방전 전류를 제한하기 위하여 단순한 초크를 채택하는 이러한 가스 방전식 램프의 동작이 최적의 해법이 아니라는 것이 결정되었지만, 이러한 타입의 셀 수 없이 많은 램프들이 오늘날 사용중이다.

이러한 타입의 단점은 램프들이 통상 소비 전력 주파수인 50 내지 60 헤르츠에서 동작할 때, 빛이 이러한 주파수에서 점멸되며, 섬광 현상(stroboscopic effect)이 발생할 수 있다는 데 존재하는데, 이러한 섬광 현상은, 예를 들어 작동하는 기계들이 정지한 것처럼 보이도록 야기할 수 있다. 또한, 이러한 "유도식" 형광 램프의 안정기(ballast)의 효율은 만족스럽지 못하다. 최초 상태에서의 비가시광선 방전을 가시광 방전으로 물리적 변환하는 변환 효율은 고주파에서 동작하는 최근의 전자 장치에 의하여 현격하게 향상될 수 있다. 이러한 공정을 통하여, 등가적인 발광 효율에 대한 현저한 에너지 절감이 이루어질 수 있다. 이러한 에너지 절감은 비용 측면에서만 유리한 것일 뿐 아니라, 천연 자연 및 환경을 보호해야하는 의무에도 부합한다.

물론, 유도식 램프를 고주파에서 동작하는 전기 장치로 변환하는 것은 형광 램프 안정기의 가격 절감에만 국한되는 문제는 아니다; 비록 이러한 변환이 기술적 및 경제적으로 바람직하다고 판단될 수 있지만, 이러한 변화에 관련된 설치 작업의 비용 때문에 급격한 변환이 이루어지지 못해왔다.

본 발명은 형광 램프에 관한 것으로서, 특히 형광 램프를 채택하는 발광 유니트의 유도식 동작을 전자식 동작으로 변환하기 위한 키트에 대한 것이다.

후술되는 본 발명에 대한 상세한 설명은 도식적으로 설명된 실시예 예시들에 의하여 지원될 것이며, 예시들의 동작은 이해를 용이하게 하기 위하여 제공된 것이며 어떠한 경우에도 본 발명의 보호범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

도 1은 예시로서 보다 나은 이해를 위하여, 유도형 안정기로서 초크(choke, 9)를 포함하는 통상적인 실장을 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른, 전자식 안정기(20)의 구성 요소들을 포함하는 말단부들 상에 설치된 두 개의 추가적 어댑터들(4, 5)을 포함하는 축소된 길이의 형광 램프의 설계를 도시한다.

도 3은 형광 램프가 좌측 어댑터 내에 미리 실장되지만 우측 어댑터는 아직 배열되지 않은 본 발명에 따른 구성의 도면을 나타낸다. 라인 채널은 가운데에서 나뉘어져 어댑터들에 연결된다.

도 3a는 도 3의 A-A 단면을 나타낸다.

도 4는 대안적이지만, 두 개의 반사경 날개들을 포함하며 어댑터들 사이에 실장되는 라인 채널을 포함하는 해법의 도면을 나타낸다.

도 4a는 도 4의 B-B 단면을 나타낸다.

도 5는 전자식 안정기가 라인 채널(6) 내에 실장되는 본 발명의 변형을 나타낸다.

도 6은 조립되기 이전의 키트의 각 구성부분들을 나타내는 도 5에 도시된 장치의 분해도이다.

도 7은 도 5 및 도 6의 장치의 개략적인 표현이다.

도 8은 도 7의 C-C 단면을 나타낸다.

본 발명의 목적은, 비용 경제적인 방법 및 최소한의 설치 작업이 필요하거나 또는 설치 작업이 필요 없는 방법으로 전기적 고주파동작으로 변환함과 동시에, 현존하는 발광 유니트 내의 형광 램프를 교체하는 것을 가능하게 하는 단순하고 비용 경제적인 해법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 전자식 안정기의 구성 성분이 그 내부에서 단일 어댑터(adapter) 내부에 하우징될 수 있거나, 두 개의 어댑터들로 분할될 수 있는 키트(kit)를 제공함으로써 달성되는데, 두 개의 어댑터들은 가스 방전 튜브들(gas discharge tube)의 말단부에 부착될 수 있다. 이러한 키트에 의하여 형광 램프 전체의 길이는 미세하게 확대될 뿐이며, 형광 램프 길이를 미세하게만 증가시키는 것은 현대의 전자 부품들의 소형화 기술에 힘입어 어려움 없이 가능해질 수 있다.

발광 유니트들의 리빌딩(rebuilding) 및 발광 유니트들 내부의 전선의 변화를 방지하기 위하여, 어댑터들 상에 가능한 최대치만큼 부착될 수 있고 케이블 채널 내에 차폐되며 무결점 동작(flawless function)을 위해 필요한 전기적 연결을 두 어댑터들 사이에 실장하는 것이 더욱 제안된다.

본 발명의 다른 변형은 전자식 안정기의 구성 요소들을 케이블 채널 또는 어댑터 내부 구성 요소들의 하우징 내부 중 어느 한곳에만 하우징 하도록 제공한다.

본 발명에 따르면, 케이블 채널 상에, 케이블 채널을 강화할 뿐만 아니라, 최소한의 부가 비용으로 빛의 재방사(re-radiation)를 향상시키는 반사경 날개들(reflector wings)이 실장되는 것이 또한 제안된다. 전기적 안정기를 케이블 채널 내에 하우징하는 것의 다른 부가적인 장점은, 반사경 날개들을 통하여 구성 요소들의 부가적인 냉각이 이루어질 수 있다는 것이다.

이러한 구성이 갱신 키트(retrofitting kit)를 포함하고 있기 때문에, 어댑터들 간의 적어도 하나의 연결부재에서 비용 절감이 이루어질 수 있다. 부가된 전선 또는 전선 라인 대신에, 회로의 구성 요소로서 스타터(starter) 홀더에 연결된 연결 전선(유도형 시스템의 발광 유니트 내에 언제나 존재)이 사용될 수 있다. 상기 스타터 대신에, 부가적인 바이패스 어댑터가 상기 스타터 홀더내에 사용된다. 상기 바이패스 어댑터가 스타터 홀더의 커낵션들을 퓨즈, 온도-의존적인 PTC 저항 또는 이들의 조합을 이용하여 단락시키며, 그리하여 어댑터 간의 전기적 연결을 생성한다. PTC 저항과 결합된 퓨즈의 조합이 사용되는 것이 바람직하다.

형광 램프의 길이는 전 세계적인 표준으로 확립되었으므로, 본 발명에 따라서 어댑터를 포함하는 형광 램프의 길이가 표준 길이에 상응하도록 하는 방법으로 어댑터들의 길이를 설계하고, 그리하여 본 발명에 따른 어댑터 포함 형광 램프가 현존하는 표준화된 램프 소켓 또는 발광 설비들 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 하는 것이 또한 제안된다.

후술되는 상세한 모형 설명은 본 발명의 개념 이해를 돕기 위한 것이나, 설계 뿐만 아니라 기능적 구성 모두에 있어서 수없이 다양한 구성 변형이 가능하기 때문에 이러한 설명은 본 발명의 개념을 남김없이 설명하지는 못한다.

우선, 두 브래킷(bracket, 2) 내에 삽입되고 그 전류가 초크(9)에 의하여 유도적으로 제한되는 현재까지 사용되는 타입의 통상적인 형광 램프(1)가 도 1에 도시된다. 소위 "스타터(3)"는 전극들(8)의 특정 예열 시간 직후에 급상승(surge)을 제공하여 가스 방전의 점화를 야기한다. 가열된 전극들(8)을 갖는 형광 램프(1)에는 스프링-핑거(spring-finger) 접점들(12) 및 접점 핀들(11)을 통해 전력 네트워크(15 또는 16)로부터 전압이 공급된다. 스타터(3)는 전선들(13)을 통해 전극들(8)에 연결된다. 램프가 켜지면, 우선 전력이 램프 회로에 제공되고, 스타터(3)는 가스 방전의 후속 점화 동작을 용이하게 하기 위하여 더 높은 히팅 전류를 전극들(8)에 제공한다. 시간 지연의 거의 대부분은 그 동작이 신뢰되지 않는 가열된 바이메탈 스트립에 의하여 이루어진다. 전자식 안정기 장치들 내에서, 예열 동작은 전자회로에 의하여 제어되므로 이보다는 훨씬 신뢰될 수 있다.

이제 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 설계의 예시들이 개략적으로 설명된다: 형광 램프(1)는 발광 유니트의 일측면 상의 브래킷(2)들 내의 어댑터들(4 및 5)에 부착되는 한 쌍의 소켓들(4a 및 5a)을 구비한다. 접점 핀들(11) 및 배치되고, 홈에 함입된(recessed) 내부 스프링-핑거 접점들(14)은 형광 램프(1)의 전극들(8) 및 어댑터들(4 및 5) 간의 전기적 연결을 제공하거나, 전극들(8) 및 소켓(2) 내부의 스프링-핑거 접점들(12) 간의 전기적 연결을 제공한다.

상기 어댑터들(4, 5)은 도 5에 도시된 바와 같이 라인 채널(6)에 놓여 있는 연결 라인들(18)을 통해 서로 연결된다. 전자식 안정기(20)의 구성 요소들은 어댑터(4)내에만 제공될 수 있거나, 상기 안정기의 구성 요소들은 어댑터(5)내에 존재할 수 있다.

연결 라인(18)을 절감하기 위하여, 항상 현재의 발광 유니트에 설치된 전선들 또는 라인들(13)이 전원 전압(16)을 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 전기 통로가 상기 스타터 홀더를 경유하여 좌측 브래킷(2)까지 그리하여 상기 어댑터(4)내의 안정기(20)까지 우측 브래킷(2)의 탄성 접점들(12)을 통해 제공된다. 이것을 달성하기 위하여, 상기 스타터 홀더(10)의 접점들을 바이패스시키기만 하면 된다.

상기 스타터 홀더(10)의 접점들의 바이패스는 단락 클램프를 가지고 부적당한 방법으로 일어나지 않고, 그대신 바이패스 어댑터(24)내에 하우징되고 스타터 홀더(10)에 삽입될 수 있는 보호 저항(22) 이나 퓨즈(23)를 통해 일어난다. 보호 저항(22)으로서 온도-의존적인 PTC 저항을 사용하는 것은 유입 전류를 제한하는 장점을 가진다; 그러나, 이러한 형태의 저항은 항상 전력을 소모하고 전기적인 장애가 발생하는 경우, 아무런 스위치-오프도 일어나지 않는다. 홀더(10)내의 퓨즈(23)는 완전한 안전장치를 제공한다; 그러나 퓨즈(10)는 형성(스위치-온) 전류를 제한하지 않는다. 몇몇 경우들에 있어서, 도 2에서 저항(22)과 퓨즈(23)의 직렬 연결에 의해 도시된 바와 같이, 양쪽 기능들의 결합이 요망될 수 있다. 이것은 부속물로서 단순하고 저렴한 구성 요소를 포함하기 때문에, 본 발명에 의해 모든 요구사항들이 선택적으로 만족될 수 있고 바라던대로 교환적으로 적용될 수 있다.

물론, 처음에는 어떤 스프링-핑거 접점들(14)이 상기 브래킷에서 전원전압을 전도하고 상기 라인들(13)을 통해 상기 스타터에 이르게 할지 알려지지 않는다. 전력 네트워크(16)로부터의 전압이 상기 안정기(20)에 그리고 이런 방법으로 상기 형광 램프(1)에 공급되어야 하기 때문에, 그리고, 상기 스타터(3)가 이젠 필요없기 때문에, 우측 어댑터(5)에 위치한 두 접점 핀들(11)은 단락 막대(17)와 용이하게 연결될 수 있고 이런 방법으로 상기 전력 네트워크(16)로부터의 요구되는 연결은 상기 바이패스 어댑터(24)를 통해 상기 어댑터(4)내의 안정기(20)까지 용이하게 달성될 수 있다.

만약 상기 발광 유니트와 상기 스타터 홀더(10)의 현재의 라인들을 사용하기 않는 것이 요망된다면, 안정기(20)로 전력을 공급하는 문제는 또한, 상기 어댑터들(4, 5) 사이의 부가적인 연결 라인(18)을 가지고 해결될 수 있다.

상기 전력 네트워크(16)와 직렬로 연결된 초크(9)는 상기 램프의 전기적인 동작에 아무런 특별한 효과를 나타내지 않는다; 그것은 상기 기능의 장애에 부가적인 기여조차 일으킬 수 있다. 요망된다면, 그것은 제거되거나 바이패스될 수 있다.

도 3은 상기 어댑터(4)에 이미 삽입된 그러나 상기 어댑터(5)의 배치 이전에 삽입된 형광 램프(1)를 가진 완전한 키트의 도면이다. 이러한 목적을 위하여, 상기 라인 채널(6)의 가운데가 나누어진 반쪽들은 아직 함께 꽂혀지지 않았고 두개의 연결 라인들(18)이 아직 보여질 수 있다. 상기 라인 채널(6)의 양쪽 부분들은 물론 또한 더 간단한 취급을 허용하기 위하여 끼워넣기 방법으로 서로 슬라이딩될 수 있다. 상기 형광 램프(1)의 접점 핀들(11) 상에 상기 어댑터(5)를 꽂은 후에, 전체 유니트가 상기 발광 유니트의 브래킷들(2)에 삽입될 수 있고 그리하여 상기 발광 유니트는 전자적인 동작으로 변환된다. 도 3의 예에 있어서, 상기 라인 채널(6)의 부분들은 상기 어댑터들(4, 5)에 견고하게 연결되고, 그것은 플라스틱으로 상기 부분들을 제조하는 것이 고려되어져야 한다.

도 4의 변형은 분할되지 않은 라인 채널(6)을 보여주는데, 더욱이 상기 라인 채널(6)에는 반사기 표면들(7)이 제공되어 상당한 안정성을 획득한다. 도 4a에서 의 단면 B-B에서 이것이 명백하게 인식될 수 있다. 도 4에서, 우측 어댑터(5)가 또한 아직 배치되지 않았고, 뿐만 아니라 여기에서 두개의 연결 라인들(18)이 보여진다.

상기 조립체의 비용을 더 절감하고자 한다면, 도 5 내지 도 8의 실시예들이 적합할지도 모른다. 도 5에 개략적으로 도시된 실시예는 특히 구성이 간단하고 제조하기 용이하다.

도 5의 실시예에 있어서, 전자식 안정기의 모든 부분들이 상기 라인 채널(6)내에 하우징되는데, 그것은 양측에서 상기 어댑터들(4, 5)내의 접점 핀들(11)과 결합되도록 적합화된다. 도 5의 모든 부분들에는 동일한 참조번호들이 제공되며 다른 도면들에서 설명된 바와 같이 동일한 기능들을 갖는다.

도 6은 각 부분들을 더 잘 보여주기 위하여 조립되기 이전에 상기 어댑터들(4, 5) 뿐만 아니라 상기 형광 램프(1) 모두를 도시한 것이다. 극히 간단한 설계가 여기에서 명백하게 보여질 수 있다. 하나의 부가적인 장점은 상기 전자식 안정기(20)가 단지 다른 채널 라인(6)을 대체함으로써 다른 동작 전압들과 출력들에 적합화될 수 있다는 것이다. 아무런 느슨한 전선들과, 아무런 나사들 또는 다른 연결 메카니즘도 필요없다. 도 7에서 조립된 상태로 도시된 상기 완성 키트는 유도식 안정기를 구비한 어떤 구식 발광 유니트에 적용될 수 있고, 처음에 언급된 장점들을 가져올 수 있다.

Claims (19)

1. 직선형 형광 램프들을 가진 발광 유니트들을 유도식 동작에서 전자식 동작으로 변환하기 위한 키트에 있어서,

   상기 형광 램프들의 접점 핀들에 부착가능한 두개의 소켓 어댑터들이 존재하고, 상기 전자식 안정기의 구성 요소들이 상기 어댑터들 중 하나에 배열되거나 두 어댑터들에 나뉘어지며, 전기적인 연결부재들이 상기 어댑터들 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
2. 제1항에 있어서, 상기 어댑터들 간의 전기적인 연결부재들이 상기 어댑터들에 부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
3. 제1항에 있어서, 상기 어댑터들 간의 전기적인 연결부재들은 부착가능한 라인 채널에 배열되는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
4. 직선형 형광 램프들을 가진 발광 유니트들을 유도식 동작에서 전자식 동작으로 변환하기 위한 키트에 있어서,

   상기 형광 램프들의 접점 핀들에 부착가능한 두개의 소켓 어댑터들이 존재하고, 상기 전자식 안정기의 구성 요소들이 상기 어댑터들을 기계적으로 그리고 전기적으로 연결하는 부착가능한 라인 채널에 배열된 것을 특징으로 하는 발광 유니트변환 키트.
5. 제4항에 있어서, 상기 전자식 안정기의 구성 요소들이 하나 또는 두개의 어댑터들내에서 뿐만 아니라 상기 라인 채널내에 모두 배열된 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
6. 제4항에 있어서, 전압과 전력을 결정하는 상기 전자식 안정기의 필수 구성 요소들 모두는 적어도 상기 라인 채널내에 배열된 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
7. 제4항에 있어서, 상기 케이블 채널은 반사기 표면들인 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
8. 제4항에 있어서, 상기 스타터 홀더에 삽입될 수 있는 부가적인 바이패스 어댑터가 존재하고, 상기 바이패스 어댑터는 보호 저항 및/또는 퓨즈를 포함하며 상기 구성 요소들을 가지고 상기 공급 라인들을 상기 발광 유니트내에 존재하는 상기 스타터 홀더로 바이패스시켜서, 상기 형광 램프에 부착된 상기 어댑터들 중 하나에서 상기 어댑터 상에 배열된 상기 두개의 접점 핀들이 바이패스되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
9. 제4항에 있어서, 상기 부착된 어댑터를 가진 상기 형광 램프의 길이는 교체될 수 있도록 표준화된 형광 램프의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
10. 발광 유니트들을 유도식 동작에서 전자식 동작으로 변환하기 위한 키트에 있어서,

    a) 각 단에 적어도 두개의 접점 핀들을 구비한 직선형 형광 램프;

    b) 상기 램프의 각 단에 장착하기 위한 제1 및 제2 어댑터들로서, 상기 각 어댑터는 상기 램프 접점 핀들과 결합하기 위한 한쌍의 내부 접점들을 구비하며, 상기 각 어댑터는 발광 설비내의 접점들과 결합하기 위한 한쌍의 외부 접점 핀들을 구비하는 제1 및 제2 어댑터들;

    c) 상기 제1 어댑터를 상기 제2 어댑터에 전기적으로 연결시키기 위한 연결 라인들; 및

    d) 전자식 안정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
11. 제10항에 있어서, 상기 전자식 안정기는 상기 제1 어댑터내에 장착된 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
12. 제10항에 있어서, 상기 연결 라인들은 라인 채널인 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
13. 제12항에 있어서, 상기 전자식 안정기는 상기 라인 채널에 장착된 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
14. 제12항에 있어서, 상기 라인 채널은 바이패스 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
15. 제14항에 있어서, 상기 바이패스 어댑터는 저항과 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
16. 제15항에 있어서, 상기 저항은 PTC 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
17. 제10항에 있어서, 상기 전자식 안정기의 요소들은 상기 제1 어댑터와 상기 제2 어댑터내에 장착된 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
18. 제12항에 있어서, 상기 라인 채널은 두개의 끼워넣기식 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.
19. 제12항에 있어서, 상기 라인 채널은 상기 채널의 각 단에 복수의 바깥쪽으로신장하는 접점 핀들을 구비하며, 상기 제1 및 제2 어댑터들은 상기 채널 접점 핀들과 결합하기 위한 내부 접점들을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 유니트 변환 키트.