KR100698591B1 - A torch assembly and a apparatus for manufacturing fluorescent lamp using the same - Google Patents
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Abstract
냉음극 형광램프(CCFL)나 외부전극 형광램프(EEFL) 등을 대량으로 제조할 수 있으며, 특히 램프 제조용 유리관의 밀봉 작업이 간단하고 이에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있는 형광램프 제조장치를 개시한다.Disclosed is a fluorescent lamp manufacturing apparatus which can manufacture a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL) in large quantities, and in particular, the sealing operation of the glass tube for lamp manufacturing is simple and the time required for the lamp can be greatly reduced. .
이러한 형광램프 제조장치는, 일정한 크기의 처리공간을 가지는 챔버와, 상기 처리공간에 대응하여 다수개의 램프 제조용 유리관들을 밀폐분위기로 분리 가능하게 장착하기 위한 카세트와, 상기 처리공간 내부에 배치되며 이 공간내에서 다수개의 램프 제조용 유리관 내부를 배기하고 가스 및 수은 주입작업이 가능하도록 분위기를 전환시키는 조절수단과, 상기 챔버의 외측에 배치되며 상기 처리공간측에 장착된 램프 제조용 유리관들의 외주면을 직접 가열하여 용융 절단으로 밀봉시키기 위한 토우치 어셈블리를 포함한다.The apparatus for manufacturing a fluorescent lamp includes a chamber having a processing space of a predetermined size, a cassette for detachably mounting a plurality of lamp tubes for manufacturing lamps in an airtight atmosphere corresponding to the processing space, and disposed inside the processing space. Control means for exhausting the interior of the glass tube for manufacturing a plurality of lamps in the interior and the gas and mercury injecting operation, and directly heating the outer peripheral surface of the glass tube for manufacturing lamps disposed outside the chamber and mounted on the processing space side A torch assembly for sealing with melt cutting.
챔버, 카세트, 냉음극 및 외부전극 형광램프, 유리관의 밀봉작업, 토우치 어셈블리, 노즐부재 Chamber, cassette, cold cathode and external electrode fluorescent lamp, sealing of glass tube, torch assembly, nozzle member
Description
도 1은 본 발명에 따른 형광램프 제조장치의 전체 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the overall structure of the fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for describing an internal structure of FIG. 1.
도 3은 도 1의 토우치 어셈블리 구조를 설명하기 위한 확대도면이다.3 is an enlarged view illustrating the structure of the torch assembly of FIG. 1.
도 4는 도 3의 노즐부재 작용을 설명하기 위한 부분 확대도면이다.4 is a partially enlarged view for explaining the operation of the nozzle member of FIG.
도 5 및 도 6, 도7은 도 3의 노즐홀의 다른실시예를 설명하기 위한 도면이다.5, 6, and 7 are views for explaining another embodiment of the nozzle hole of FIG.
도 8은 도 3의 노즐부재의 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view for describing another example of the nozzle member of FIG. 3.
도 9a는 본 발명에 따른 형광램프 제조장치를 이용한 램프 제조시 바람직한 전체 제조공정을 나타내는 도면이다.Figure 9a is a view showing a preferred overall manufacturing process when manufacturing a lamp using a fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention.
도 9b는 도 9a의 밀봉공정의 세부 작업을 나타내는 도면이다.FIG. 9B is a view showing the detailed operation of the sealing step of FIG. 9A.
도 10은 도 9b의 배기단계 및 가스 주입단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a view for explaining an evacuation step and a gas injection step of FIG. 9B.
도 11은 도 9b의 수은 주입단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a view for explaining a mercury injection step of FIG. 9B.
도 12는 도 9b의 밀봉단계를 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining the sealing step of Figure 9b.
도 13, 도 14는 도 12의 토우치 어셈블리의 작용을 설명하기 위한 도면이다.13 and 14 are views for explaining the operation of the torch assembly of FIG.
본 발명은 형광램프를 대량으로 제조할 수 있으며, 특히 램프 제조용 유리관의 밀봉 작업이 간단하고 이에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있는 토우치 어셈블리 및 이를 이용한 형광램프 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a torch assembly and a fluorescent lamp manufacturing apparatus using the same, which can manufacture a large amount of fluorescent lamps, and in particular, the sealing operation of the glass tube for lamp manufacturing is simple and can greatly reduce the time required.
일반적으로, 형광램프는 유리관의 내부에 전극이 배치된 냉음극 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)와 전극이 유리관의 외부에 배치된 외부전극 형광램프(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)가 있다. 이러한 형광램프들은 내벽면에 형광물질이 코팅된 유리관 내부에 발광 구동을 위한 일정량의 가스와 수은이 봉입되고, 유리관 내부 또는 외부 양단측에 2개의 전극이 형성된다.In general, a fluorescent lamp includes a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) in which an electrode is disposed inside a glass tube and an external electrode fluorescent lamp (EEFL) in which an electrode is disposed outside the glass tube. These fluorescent lamps are filled with a certain amount of gas and mercury for driving the light emission in a glass tube coated with a fluorescent material on the inner wall, and two electrodes are formed inside or outside the glass tube.
상기 형광램프들은 상기 2개의 전극에 고전압을 인가하면, 유리관 내부에 존재하는 전자가 전극(양극)측으로 이동되면서 충돌하여 2차 전자가 방출되어 방전이 이루어지고, 이와 같은 방전에 의해 유리관 내부에서 유동하는 전자와 수은 원자가 서로 충돌하여 대략 253.7nm의 자외선이 방출되며, 이 자외선에 의해 형광물질이 여기되면서 가시광선이 발광되는 구조이다.When the fluorescent lamps apply a high voltage to the two electrodes, electrons present in the glass tube move toward the electrode (anode) and collide with each other, thereby discharging secondary electrons, and the discharge flows through the glass tube. The electrons and mercury atoms collide with each other to emit ultraviolet rays of approximately 253.7 nm, and the ultraviolet rays excite the fluorescent material to emit visible light.
상기한 형광램프의 제조를 위한 일련의 공정들을 간략하게 설명하면, 램프 제조용 유리관 내부에 형광체를 코팅하는 공정(coating)과, 코팅된 형광체를 소결시키는 공정(baking) 그리고, 램프 제조용 유리관 내부를 배기시킨 후 밀봉하는 공정(sealing)들로 이루어진다.Briefly describing the series of processes for the manufacture of the fluorescent lamp, the coating of the phosphor in the glass tube for manufacturing the lamp (coating), the process of baking the coated phosphor (baking), and the exhaust of the inside of the glass tube for lamp manufacturing Sealing and sealing.
상기 밀봉공정은 램프 제조용 유리관을 밀봉하기 전에 상기 유리관 내부를 배기시킨 상태에서 램프의 발광 구동을 위한 아르곤가스와 수은을 각각 일정량 주입한 다음, 상기 유리관의 개구된 단부측을 히터 등으로 가열하여 밀봉시킨다.The sealing process is to inject a predetermined amount of argon gas and mercury for driving the light emission of the lamp in the state in which the inside of the glass tube is evacuated before sealing the glass tube for lamp manufacturing, and then the open end side of the glass tube is heated and sealed with a heater or the like. Let's do it.
상기 유리관 내부에 수은을 주입하는 방법으로는 수은캡슐법이나 아말감법, 수은합금법 등이 주로 사용되는데, 상기 수은캡슐법은 액상의 수은을 캡슐화하는 작업이 복잡하고, 상기 아말감법은 Bi-In-Hg, Zn-Hg 등과 같은 고체 아말감 입자의 용융점(鎔融點)이 100℃ 내지 200℃로 비교적 낮기 때문에 이로 인하여 실링이나 배기공정 등에서 쉽게 기화되는 문제가 있으며, 상기 수은합금법은 유리관 내부에 수은과 게터재가 코팅된 별도의 금속링을 설치하여야 하므로 비교적 직경이 큰 유리관에는 적용이 가능하지만 관의 직경이 작은 콤팩트형 형광램프나 LCD의 백라이트용 형광램프의 제조에는 만족할 만한 작업 호환성을 기대할 수 없다.As a method of injecting mercury into the glass tube, mercury capsule method, amalgam method, mercury alloy method, etc. are mainly used. The mercury capsule method is complicated to encapsulate liquid mercury, and the amalgam method is Bi-In. Since the melting point of the solid amalgam particles, such as -Hg, Zn-Hg, etc. is relatively low from 100 ° C to 200 ° C, there is a problem of easily evaporating in the sealing or exhaust process, the mercury alloy method is a Since separate metal rings coated with mercury and getter material can be installed, it can be applied to glass tubes with relatively large diameters, but satisfactory work compatibility can be expected for the manufacture of compact fluorescent lamps with small diameters or fluorescent lamps for backlights of LCDs. none.
그리고, 상기와 같이 히터의 발열에 의한 열전도 작용으로 유리관을 간접 가열하면서 밀봉하는 구조로는 만족할 만한 가열 효율을 얻기가 어려우므로 밀봉 처리시에 과다한 시간이 소요된다.As described above, a satisfactory heating efficiency is difficult to obtain in a structure in which the glass tube is sealed while indirectly heating due to the heat conduction action by the heat generation of the heater, so that excessive time is required during the sealing treatment.
또한, 상기와 같이 유리관 내부에 수은을 주입하거나 밀봉할 때에 발생되는 밀봉 공정상의 문제점들은 형광램프의 제조시 전체 공정의 효율성은 물론이거니와 생산성 등을 저하시키는 한 요인이 되므로 형광램프를 대량으로 생산하기에는 한계가 있다.In addition, the problems in the sealing process generated when injecting or sealing mercury into the glass tube as described above is a factor in lowering the productivity and the efficiency of the entire process in manufacturing the fluorescent lamp, so it is not possible to produce fluorescent lamps in large quantities. There is a limit.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으 로서, 본 발명의 목적은, 형광램프를 대량으로 제조할 수 있으며, 특히 램프 제조용 유리관의 밀봉을 위한 일련의 작업들이 간단하고 이에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있는 토우치 어셈블리 및 이를 이용한 형광램프 제조장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to produce a large amount of fluorescent lamps, in particular a series of operations for the sealing of the glass tube for lamp production is simple and It is to provide a torch assembly and a fluorescent lamp manufacturing apparatus using the same that can significantly reduce the time required.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the object of the present invention as described above,
일정한 크기의 처리공간을 가지는 챔버와, 상기 처리공간에 대응하여 다수개의 램프 제조용 유리관들을 밀폐분위기로 분리 가능하게 장착하기 위한 카세트와, 상기 처리공간 내부에 배치되며 이 공간내에서 다수개의 램프 제조용 유리관 내부를 배기하고 가스 및 수은 주입작업이 가능하도록 분위기를 전환시키는 조절수단과, 상기 챔버의 외측에 배치되며 상기 처리공간측에 장착된 램프 제조용 유리관들의 외주면을 직접 가열하여 용융 절단으로 밀봉시키기 위한 토우치 어셈블리를 포함하는 형광램프 제조장치를 제공한다.A chamber having a processing space of a predetermined size, a cassette for detachably mounting the plurality of lamp manufacturing glass tubes corresponding to the processing space in an airtight atmosphere, and a glass tube for manufacturing a plurality of lamps within the processing space and disposed inside the processing space. Adjusting means for evacuating the interior and changing the atmosphere to enable gas and mercury injection operation, and a soil for sealing by melt cutting by directly heating the outer circumferential surface of the glass tubes for lamp manufacturing disposed outside the chamber and mounted on the processing space side. Provided is a fluorescent lamp manufacturing apparatus comprising a uchi assembly.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the another object of the present invention described above,
다수개의 램프제조용 유리관들을 직접 가열하여 용융 절단으로 밀봉하기 위한 불꽃이 점화되는 노즐홀들이 이격 형성되고 이 노즐홀들과 연통되어 가스 원료를 공급하기 위한 내부 공간을 가지는 적어도 2개 이상의 노즐부재들과, 상기 각각의 노즐부재의 내부 공간에 배치되며 상기 노즐홀들에 대응하도록 상기 내부 공간에 가스 원료를 균일하게 분포시키기 위한 분배홀을 가지는 분배관을 포함하는 토우치 어셈블리를 제공한다.At least two nozzle members each having spaced apart nozzle holes for directly igniting a plurality of lamp-making glass tubes to be sealed by melt cutting and having an inner space for supplying gaseous raw materials in communication with the nozzle holes; And a distribution tube disposed in an inner space of each nozzle member and having a distribution hole for uniformly distributing gaseous material in the inner space so as to correspond to the nozzle holes.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 형광램프 제조장치는, 일정한 크기의 처리공간(C)을 가지는 챔버(2)와, 상기 처리공간(C)에 대응하여 밀폐분위기로 다수개의 램프 제조용 유리관(G)을 상기 챔버(2)측에 분리 가능하게 장착하기 위한 카세트(4)와, 상기 처리공간(C) 내부에 배치되며 이 공간(C)에서 상기 램프 제조용 유리관(G)들 내부를 배기하고 가스 및 수은 주입 작업이 가능하도록 분위기를 전환시키는 조절수단(6)과, 상기 챔버(2)의 외측에 배치되며 상기 처리공간(C)측에 장착된 램프 제조용 유리관(G)들의 외주면을 직접 가열하면서 밀봉시키기 위한 토우치 어셈블리(8)를 포함한다.1 and 2, the fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention, the chamber (2) having a predetermined size of the processing space (C), and a plurality of closed atmospheres corresponding to the processing space (C) A
상기 챔버(2)는 도 1에서와 같이 박스 형태로 이루어질 수 있으며, 이 챔버(2)의 내부에는 하부측이 개구된 처리공간(C)이 도 2에서와 같이 형성된다.The
상기 챔버(2)의 재질은 내구성 및 내부식성 그리고 내화학성, 내열성 등이 우수한 금속이 사용될 수 있으며, 상기 처리공간(C)은 상기 카세트(4)가 분리 가능하게 결합되면서 밀폐 분위기가 형성된다.The material of the
상기 처리공간(C)은 상기 챔버(2)의 상부측에 설치된 커버플레이트(10)에 의해 외부에 개방되거나 차단된다.The processing space (C) is opened or blocked to the outside by a
상기 커버플레이트(10)와 상기 챔버(2) 사이에는 상기 처리공간(C)이 밀폐된 상태에서 시일이 유지되도록 이미 잘 알려진 시일용 고무링이 설치된다.A well-known seal rubber ring is installed between the
상기 챔버(2)는 도 1에서와 같은 작업대(12) 위에 배치되어 작업장 바닥면에 서 일정한 거리만큼 이격된 상태로 고정되며, 이와 같이 이격된 공간을 통하여 상기 카세트(4)에 다수개의 램프 제조용 유리관(G, 이하 "유리관"이라 함)들이 장착된 상태로 도 2에서와 같이 분리 가능하게 설치된다.The
그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 챔버(2)에는 상기 처리공간(C)을 진공 분위기에서 대기압 분위기로 용이하게 전환할 수 있도록 압력 조절이 가능한 이미 잘 알려진 압력조절용 밸브가 설치된다.And, although not shown in the drawing, the
상기 처리공간(C)은 상기 카세트(4)에 적재되어 적어도 2열 이상의 배열로 다수개가 장착되는 유리관(G)들을 수용할 수 있는 크기로 형성되고, 램프 제조를 위한 배기와 가스주입, 수은주입과 같은 작업이 가능하도록 통로를 제공하는 수단들과 연결된다.The processing space (C) is formed in a size that can accommodate a plurality of glass tubes (G) mounted in the
이를 위하여 도 1에 도시한 바와 같이, 유리관(G) 내부의 배기 및 가스 주입을 위한 배기관(L1)과 가스관(L2)이 상기 처리공간(C) 내부와 연통되어 상기 챔버(2)측에 설치된다.To this end, as shown in FIG. 1, the exhaust pipe L1 and the gas pipe L2 for exhaust and gas injection inside the glass tube G communicate with the inside of the processing space C and are installed at the
상기 배기관(L1)은 형광액이 코팅 및 소결 처리된 상태의 유리관(G) 내부에 존재하는 유해가스나 각종 이물질입자 등이 배출되며, 이러한 배기 작용을 위하여 도면에는 나타내지 않았지만 예를들면, 별도의 진공펌프와 연결될 수 있다.The exhaust pipe (L1) discharges harmful gases or various foreign particles present in the glass tube (G) in a state where the fluorescent liquid is coated and sintered, and is not shown in the drawings for such an exhaust action. Can be connected with the vacuum pump.
상기 가스관(L2)은 아르곤가스와 같이 램프의 발광을 위한 통상의 구동 가스가 공급되며, 이러한 가스의 공급을 위하여 도면에는 나타내지 않았지만 예를들면, 별도의 가스저장용 탱크와 연결되어 이 탱크로부터 가스를 공급받도록 셋팅될 수 있다.The gas pipe L2 is supplied with a normal driving gas for emitting light of a lamp, such as argon gas, and although not shown in the drawing for supplying such gas, for example, a gas from this tank is connected to a separate gas storage tank. Can be set to receive.
상기 배기관(L1)과 가스관(L2)은 배기 및 가스 공급을 제어하기 위하여 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 밸브가 설치되어 이 밸브들에 의해 수동 또는 자동으로 유로가 제어되는 구조일 수 있다.The exhaust pipe (L1) and the gas pipe (L2) is not shown in the drawings for controlling the exhaust and gas supply, but a conventional valve is installed may be a structure in which the flow path is controlled manually or automatically by these valves.
그리고, 형광램프의 제조시 유리관(G) 내부에는 상기 처리공간(C)을 통하여 수은이 주입된다. 이를 위하여 상기 처리공간(C)의 내부에 배치된 조절수단(6)측에 일정량의 수은이 담겨지고 이 조절수단(6)을 통하여 주입된다.In the manufacture of the fluorescent lamp, mercury is injected into the glass tube (G) through the processing space (C). To this end, a certain amount of mercury is contained in the
상기 처리공간(C) 내부에 담겨지는 수은은 도 2에서와 같이 일정한 크기를 가지는 고체 형태의 수은입자(A)가 사용될 수 있다.Mercury contained in the processing space (C) may be used as the mercury particles (A) of a solid form having a constant size as shown in FIG.
그리고, 상기 수은입자(A)는 상기 챔버(2)에서 상기 커버플레이트(10)를 개방시킨 상태로 상기 조절수단(6)측에 공급되거나 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 별도의 관을 통하여 공급될 수 있다.In addition, the mercury particles (A) may be supplied to the control means 6 in the state in which the
상기 챔버(2)는 냉각판(14)을 더 포함하여 이루어진다. 이 냉각판(14)은 상기 처리공간(C) 내부에서 하부측 개구부를 가리는 자세로 배치되며, 냉각을 위한 냉각관(16a)들이 배선된다.(도 2참조)The
상기 냉각판(14)에는 다수개의 유리관(G)들이 관통할 수 있는 홀(16b)이 형성되고, 상기 냉각관(16a)에는 냉매가 순환되면서 상기 냉각판(14)이 냉각된다.The
상기한 냉각판(14)은 상기 챔버(2)의 외부 특히, 하부측에 배치되는 토우치 어셈블리(8)의 발열시 상기 처리공간(C) 내부로 고열이 전도되는 것을 차단하여, 상기 처리공간(C) 내부에 담겨지는 수은입자(A)가 유리관(G) 내부에 투입되기 전에 상기 처리공간(C) 내부의 고온 분위기에 의해 증발되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 카세트(4)는 다수개의 유리관(G)들을 세워진 상태로 고정하고 상기 처리공간(C)측에 분리 가능하게 장착할 수 있는 수단들로 이루어진다. 이를 위하여, 도 1에 도시한 바와 같이 2개의 플레이트(18, 20)가 일정한 간격으로 이격되어 고정로드(22)에 의해 서로 마주하는 자세로 이격 고정된 구조일 수 있다.The
이때, 상부플레이트(18)와 하부 플레이트(20)의 간격은 상기 유리관(G)들의 하측 단부가 상기 하부플레이트(20)측에 일부분 걸쳐진 상태에서 상기 상부플레이트(18)에서 일정한 길이로 돌출될 수 있는 범위내로 이루어진다.At this time, the interval between the
상기 상부플레이트(18)는 상기 처리공간(C)의 개구된 공간을 가릴 수 있는 크기로 형성되고, 적어도 2개 이상의 유리관(G)들이 고정되기 위한 고정홀(24)들이 일정한 배열로 뚫려진다.The
상기 고정홀(24)들은 상기 유리관(G)들이 끼워진 상태에서 이 관(G)들의 외주면과 시일이 가능한 상태로 탄력적으로 고정할 수 있도록 내측에 고무링이 설치될 수 있다.(도 2참조)The fixing holes 24 may be provided with a rubber ring on the inner side of the fixing holes 24 to be elastically fixed to the outer circumferential surface of the tubes G in a state where the glass tubes G are fitted.
상기 상부플레이트(18)는 상기 챔버(2)의 하부측에 설치된 적어도 2개 이상의 고정구(26)에 의해 상기 처리공간(C)에 대응하여 분리 가능하게 고정된다. 이때, 상기 챔버(2)와 상기 상부플레이트(18) 사이의 접촉면에는 시일이 유지될 수 있도록 도 2에서와 같이 고무링이 설치될 수 있다.The
상기 고정구(26)는 도면에는 나타내지 않았지만 모터나 실린더로부터 동력을 전달받아서 직선 또는 회전 운동에 의한 가압력에 의해 상기 상부플레이트(18)가 상기 챔버(2)측에 분리 가능하게 고정될 수 있도록 작동된다.Although not shown in the drawing, the
상기 상부 및 하부플레이트(18, 20)의 재질은 내구성 및 내열성 등이 우수한 금속이나 합성수지가 사용될 수 있다.The material of the upper and
상기한 카세트(4)는 다수개의 유리관(G)을 상기 챔버(2)측에 동시에 분리 가능하게 장착할 수 있으며, 이러한 카세트(4)의 장착에 의해 상기 처리공간(C)은 램프 제조가 가능한 상태의 밀폐분위기가 된다.The
상기 조절수단(6)은 도 2에서와 같은 판상의 형태로 이루어지고, 상기 처리공간(C)에서 배기 및 가스공급을 위한 관(L1, L2)들의 통로와 마주하는 상태로 배치된다.The adjusting means 6 has a plate shape as shown in FIG. 2, and is disposed in a state facing the passage of the pipes L1 and L2 for exhaust and gas supply in the processing space C.
상기 조절수단(6)은 다수개의 유리관(G)들에 대응하여 배기 및 가스주입, 수은 주입과 같은 작업이 가능하도록 가이드통로가 형성된다. 이를 위하여 1개의 유리관(G)에 대응하여 배기 및 가스주입을 위한 제1가이드통로(H1)와 수은주입을 위한 제2가이드통로(H2)가 1조로 이루어져서 상기 카세트(4)에 의해 일정한 배열로 장착되는 다수개의 유리관(G)들에 대응하도록 이격 형성된다.The adjusting means 6 is provided with a guide passage to enable operations such as exhaust, gas injection, and mercury injection in response to the plurality of glass tubes (G). To this end, the first guide passage H1 for exhaust and gas injection and the second guide passage H2 for mercury injection correspond to one glass tube G, and are mounted in a constant arrangement by the
그리고, 상기 조절수단(6)은 상기 유리관(G)들을 밀봉 처리할 때에는 상기 가이드통로(H1, H2)들과 인접한 지점의 차단된 표면을 이용하여 상기 냉각판(14)의 홀(16b)들을 가리는 상태로 이동되어 상기 처리공간(C)과 상기 유리관(G)들이 서로 차단된 상태가 되도록 한다.In addition, the adjusting means 6 seals the
상기 조절수단(6)은 도 1에서와 같이 상기 챔버(2) 외측으로 연결로드(R)가 연장 형성되고, 이 연결로드(R)는 도면에는 나타내지 않았지만 실린더와 같은 구동원의 동력을 전달받아서 상기 조절수단(6)의 가이드통로(H1, H2)들이 상기 냉각판 (14)의 홀(16b)들과 서로 일치하거나 어긋나는 상태가 되도록 정해진 구간을 따라 이동된다.As shown in FIG. 1, the adjusting means 6 has a connecting rod R extending outward from the
상기 제2가이드통로(H2)에는 상기 수은입자(A)가 다수개 담겨진 상태에서 이에 대응하는 유리관(G)들 내부로 1개씩 투입될 수 있도록 이루어진다. 이를 위하여 도 2에서와 같이 배출측을 향하여 경사지게 형성된 구조일 수 있다.The second guide passage (H2) is made to be introduced one by one into the glass tube (G) corresponding to the state in which a plurality of the mercury particles (A) are contained. To this end, as shown in Figure 2 may be a structure formed inclined toward the discharge side.
상기한 조절수단(6)은, 램프 제조시 상기 가이드통로(H1, H2)들을 이용하여 상기 챔버(2)의 처리공간(C)에서 배기 작업과 가스 및 수은 주입작업 그리고, 밀봉 작업이 가능하도록 내부 분위기를 용이하게 전환시킬 수 있다.The adjusting means 6 is used to exhaust the gas and mercury in the processing space (C) of the chamber (2) by using the guide passage (H1, H2) in the manufacture of the lamp, and to enable the sealing operation The internal atmosphere can be easily switched.
상기 토우치 어셈블리(8)는, 도 1에 도시한 바와 같이 적어도 2개 이상의 노즐부재(28)들로 이루어지고, 이 노즐부재(28)들은 상기 챔버(2)의 하부측에 세워진 상태로 배치된 고정플레이트(30)측에 설치된다.The
상기 노즐부재(28)들은 상기 고정플레이트(30)측에서 도 3에 도시한 바와 같이 일측단이 단일의 하우징(32)과 각각 연결되어 다수개의 유리관(G)들 사이사이에 위치될 수 있는 상태로 고정된다.The
상기 노즐부재(28)들은 도 4에서와 같이 외주면에 노즐홀(34)들이 형성된다. 이 노즐홀(34)들은 상기 노즐부재(28)들이 상기 유리관(G)들 사이사이에 위치된 상태에서 서로 마주하는 2개의 유리관(G)들에 대응하여 불꽃이 향하도록 형성된다.The
상기 노즐홀(34)들은 상기 노즐부재(28)들의 외주면에서 원형 모양으로 타공되거나 도 5 및 도 6에서와 같이 상기 노즐부재(28)를 기준으로 수평 또는 수직 방향으로 연장된 장홀(slot) 형태로 타공될 수 있다.The nozzle holes 34 are perforated in a circular shape on the outer circumferential surface of the
또한, 상기 노즐홀(34)은 상기 노즐부재(28)에서 도 7에서와 같이 적어도 2개 이상이 1조로 이격 형성될 수도 있다.In addition, at least two
상기 노즐부재(28)에는 도 4에 도시한 바와 같이 상기 노즐홀(34)들 사이사이에 점화홀(36)들이 형성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 점화홀(36)들은 상기 하우징(32)을 통하여 상기 노즐부재(28) 내부로 가스가 유입된 후 일측 노즐홀(34)측에 불꽃이 점화된 후 상기 점화홀(36)들을 통하여 불꽃이 옮겨지면서 점차 인접한 노즐홀(34)들에 순차적으로 점화되도록 한다.The ignition holes 36 are sparked through the ignition holes 36 after the gas is introduced into the
상기 노즐부재(28)들은 내열성 등이 우수하여 통상의 토우치 장치 등에 사용되는 스테인레스 계열의 금속이나 세라믹이 사용될 수 있다.The
그리고, 상기 하우징(32)은 도면에는 나타내지 않았지만 가스 원료가 저장된 별도의 가스공급탱크와 연결되며, 이 탱크에 저장된 가스 원료가 상기 하우징(32)을 통하여 상기 노즐부재(28)들의 내부에 공급된다. 상기 가스 원료는 프로판 가스가 사용될 수 있다.Although not shown, the
상기 노즐부재(28)들은 상기 작업대(12) 내측에서 구동수단에 의해 다수개의 유리관(G)들에 대응하는 밀봉 위치 또는 밀봉 위치에서 벗어난 상태로 이동 가능하게 설치될 수 있다.The
이를 위하여 도 3에서와 같이 배치된 모터(M)들의 구동축과 연결된 2개의 회전축(S)이 상기 고정플레이트(30)측에 나사 결합으로 관통되어 상기 회전축(S)의 정,역회전시 상기 고정플레이트(30)를 따라 이동된다.To this end, two rotation shafts S connected to the drive shafts of the motors M disposed as shown in FIG. 3 are screwed to the fixing
상기와 같이 작업대(12) 내측에서 상기 노즐부재(28)들이 이동 가능하게 설 치되면 상기 카세트(4)를 이용하여 다수개의 유리관(G)들을 상기 챔버(2)측에 장착할 때에 상기 노즐부재(28)들이 밀봉 위치에서 벗어난 상태가 되므로 유리관(G)들을 용이하게 장착할 수 있다.When the
또한, 상기 노즐부재(28)들은 다수개의 유리관(G)들에 대응하여 밀봉 지점의 조절이 가능토록하는 수단들에 의해 설치될 수 있다, 이를 위하여 도 3에서와 같이 상기 노즐부재(28)들이 고정되는 하우징(32)이 상기 고정플레이트(30)측에 설치될 때에 미끄럼 이동이 가능하도록 가이더와 슬라이더로 이루어지는 가이드부재(38)에 설치된다.In addition, the
상기 가이드부재(38)는 상기 고정플레이트(30)에서 상기 노즐부재(28)들이 상기 카세트(4)에 의해 상기 챔버(2)측에 세워진 상태로 위치되는 유리관(G)들에 대응하여 상하 방향으로 미끄럼 이동될 수 있는 구간을 갖도록 설치된다.The
그리고, 상기 노즐부재(28)들은 도면에는 나타내지 않았지만 실린더와 같은 별도의 구동원에 의해 동력을 전달받아서 상기 고정플레이트(30)에서 상기 가이드부재(38)를 따라 이동된다. 이와 같은 구조는 램프 제조시 요구되는 유리관(G)들의 밀봉 지점에 대응하도록 상기 노즐부재(28)들의 위치를 용이하게 변화시킬 수 있다.The
도 8은 상기 노즐부재(28)의 다른실시예를 도시하고 있다. 이 실시예는 상기 노즐부재(28) 내부에 가스 원료의 공급을 위한 분배관(40)을 더 포함한다.8 shows another embodiment of the
상기 분배관(40)은 상기 노즐부재(28)들 내부에 배치되고, 외주면에는 상기 노즐부재(28) 내부에 가스 원료가 균일하게 분포될 수 있도록 분배홀(42)들이 형성 된다.The
상기 분배홀(42)들은 상기 노즐홀(34)들에 대응하는 지점에서 이 노즐홀(34)들과 서로 어긋나는 방향으로 타공될 수 있다.(도 8참조)The distribution holes 42 may be perforated in a direction that is displaced from the nozzle holes 34 at points corresponding to the nozzle holes 34 (see FIG. 8).
상기와 같이 노즐부재(28)들이 이중관 구조로 이루어지면, 상기 하우징(32)을 통하여 공급되는 가스 원료가 상기 분배관(40) 내부를 경유하면서 상기 분배홀(42)들을 통하여 상기 노즐부재(28)들의 노즐홀(34)들에 대응하여 균일하게 공급된다.When the
도 1을 참조하면, 상기 본 발명에 따른 형광램프 제조장치는 가열수단(44)을 더 포함한다. 이 가열수단(44)은 상기 토우치 어셈블리(8)가 설치되는 고정플레이트(30)측에 설치될 수 있다.Referring to Figure 1, the fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention further comprises a heating means (44). The heating means 44 may be installed on the side of the fixing
상기 가열수단(44)은 봉(奉) 형상의 발열부재(46)들로 이루어지고, 상기 처리공간(C)측에 장착된 다수개의 유리관(G)들 사이사이에서 위치될 수 있는 배열을 가지며 상기 고정플레이트(30)측에서 설치된다.The heating means 44 is composed of rod-shaped
상기 가열수단(44)은 발열 작용에 의해 상기 유리관(G)들 내부의 배기 작용을 촉진시킴은 물론이거니와 유리관(G)들의 밀봉 후 이 관(G)들 내부에서 수은입자(A)를 증발시키는 작업에 사용된다.The heating means 44 not only promotes the exhaust action inside the glass tubes G by exothermic action, but also evaporates mercury particles A inside the tubes G after sealing the glass tubes G. Used for work.
다음으로 상기한 구조로 이루어지는 본 발명에 따른 형광램프 제조장치를 이용한 형광램프 제조 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Next, the fluorescent lamp manufacturing process using the fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention having the above structure will be described in detail.
도 9a는 형광램프 제조를 위한 바람직한 전체공정도로서, 챔버의 처리공간에 대응하여 밀폐분위기로 다수개의 유리관을 장착하는 공정(S1)과, 상기 처리공간을 통하여 유리관들 내부를 배기하고 가스 및 수은을 주입한 상태로 밀봉하는 공정(S2)을 포함한다.Figure 9a is a preferred overall process for manufacturing a fluorescent lamp, a process (S1) for mounting a plurality of glass tubes in a sealed atmosphere corresponding to the processing space of the chamber, and through the processing space to exhaust the gas and mercury inside the glass tubes It includes the step (S2) of sealing in the injected state.
상기 유리관을 장착하는 공정(S1)은, 상기 카세트(4)측에 다수개의 유리관(G)들이 각각 적재된 상태에서 상기 카세트(4) 즉, 상부플레이트(18)를 도 2에서와 같이 상기 챔버(2)의 하측에 위치시킨 후 고정구(26)를 이용하여 장착한다.In the step (S1) of mounting the glass tube, the
이때, 상기 유리관(G)들은 내부에 형광체가 코팅 및 소결(baking)처리된 후 대기 중에서 대략 1000℃ 내지 1200℃의 온도 범위내로 가열되어 일측 단부만 밀봉 처리된 상태에서 반대편 개구측이 상측을 향하도록 상기 카세트(4)측에 적재된다.At this time, the glass tubes (G) are coated with a phosphor therein and baked, and then heated in the air at a temperature range of about 1000 ° C. to 1200 ° C. in the air so that only one end of the glass tube G is sealed, and the opposite opening side faces upward. The
그리고, 상기 챔버(2)의 처리공간(C) 내부에는 상기 조절수단(6)의 제2가이드통로(H2)측에 도 10에서와 같이 수은입자(A)가 일정량 담겨진다.In addition, a predetermined amount of mercury particles (A) is contained in the processing space (C) of the chamber (2) as shown in FIG. 10 on the second guide passage (H2) side of the adjusting means (6).
도 9b는 상기 밀봉공정(S2)의 세부 공정도로서, 상기 처리공간을 통하여 유리관 내부를 배기하는 단계(S2-1)와, 배기된 유리관 내부에 가스를 주입하는 단계(S2-2)와, 가스가 주입된 유리관 내부에 수은을 주입하는 단계(S2-3)와, 가스와 수은이 주입된 상태로 유리관들을 밀봉하는 단계(S2-4)를 포함한다.FIG. 9B is a detailed process diagram of the sealing process S2, including evacuating the inside of the glass tube through the processing space (S2-1), injecting gas into the evacuated glass tube (S2-2), and Injecting the mercury into the glass tube is injected (S2-3), and sealing the glass tube in the state in which gas and mercury are injected (S2-4).
상기 배기단계(S2-1)는 상기 처리공간(C)에서 상기 조절수단(6)의 제1가이드통로(H1)가 도 10에서와 같이 위치된 상태에서 이루어진다.The exhausting step S2-1 is performed in a state where the first guide passage H1 of the adjusting means 6 is located in the processing space C as shown in FIG. 10.
즉, 상기와 같은 상태에서 상기 배기관(L1)에 의해 상기 유리관(G)의 내부 이물질이나 잔존 가스 등이 상기 처리공간(C)을 통하여 배출되면서 제거되며, 이와 같은 배기 작용에 의해 상기 처리공간(C) 내부는 진공 분위기가 된다.That is, in the state as described above, the foreign matter or residual gas of the glass tube G is removed by the exhaust pipe L1 while being discharged through the processing space C, and the processing space ( C) Inside is a vacuum atmosphere.
그리고, 상기와 같은 배기 작업시 상기 가열수단(44)은 다수개의 발열부재(46)들이 상기 유리관(G)들 사이사이에 각각 위치된 상태에서 대략 300℃ 내지 350℃의 온도 범위내로 발열되므로 상기 유리관(G) 내부의 배기 작업이 더욱 원활한 이루어진다.In the exhaust operation as described above, the heating means 44 generates heat in a temperature range of approximately 300 ° C. to 350 ° C. in a state in which a plurality of
상기 배기단계(S2-1)가 완료되면, 상기 배기관(L1)은 밸브에 의해 차단되어 상기 처리공간(C)과 연통된 유리관(G) 내부는 진공 상태가 되며, 이와 같은 분위기에서 가스 주입단계(S2-2)를 행한다.When the exhaust step (S2-1) is completed, the exhaust pipe (L1) is blocked by a valve inside the glass tube (G) in communication with the processing space (C) is a vacuum state, the gas injection step in such atmosphere (S2-2) is performed.
상기 가스 주입단계(S2-2)는 상기 배기단계(S2-1)를 행할 때와 동일하게 상기 처리공간(C)에서 상기 조절수단(6)의 제1가이드통로(H1)가 도 10에서와 같이 위치된 상태에서 상기 가스관(L2)을 통하여 일정량의 아르곤 가스가 상기 유리관(G) 내부에 공급된다. 그리고, 가스주입이 완료되면 상기 가스관(L2)은 밸브에 의해 다시 차단된 상태가 된다.In the gas injection step S2-2, the first guide passage H1 of the adjusting means 6 is not shown in FIG. 10 in the processing space C as in the case of performing the exhaust step S2-1. Argon gas of a predetermined amount is supplied into the glass tube (G) through the gas pipe (L2) in the state positioned together. When the gas injection is completed, the gas pipe L2 is again blocked by the valve.
상기 수은 주입단계(S2-3)는 상기 처리공간(C)에서 상기 조절수단(6)을 이동시켜서 상기 제2가이드통로(H2)가 도 11에서와 같이 상기 유리관(G)들의 개구측 단부에 대응하도록 이동된 상태가 되면, 상기 제2가이드통로(H2)측에 담겨진 수은입자(A)가 낙하되면서 상기 유리관(G) 내부에 투입된다.The mercury injection step (S2-3) is to move the adjusting means (6) in the processing space (C) so that the second guide passage (H2) to the opening side end of the glass tube (G) as shown in FIG. When the state is moved to correspond, the mercury particles (A) contained in the second guide passage (H2) side is dropped into the glass tube (G).
상기한 단계(S2-1, S2-2, S2-3)들에 의해 상기 유리관(G) 내부가 배기되고, 가스 및 수은이 주입된 상태가 되면, 상기 유리관(G)의 개구측 단부를 밀봉하는 단계(S2-4)를 행한다.When the inside of the glass tube G is exhausted by the above-described steps S2-1, S2-2, and S2-3, and gas and mercury are injected, the opening end of the glass tube G is sealed. Step S2-4 is performed.
상기 밀봉단계(S2-4)는 도 12에서와 같이 상기 조절수단(6)이 이동되어 상기 유리관(G) 내부와 상기 처리공간(C)이 서로 차단된 상태에서 상기 토우치 어셈블리 (8)에 의해 이루어진다.In the sealing step S2-4, as shown in FIG. 12, the adjusting means 6 is moved to the
상기 밀봉 작업은 상기 토우치 어셈블리(8) 즉, 노즐부재(28)들이 상기 고정플레이트(30)를 따라 이동되어 도 2에서와 같이 상기 유리관(G)들 사이사이에 배치된 상태에서 상기 노즐홀(34)들을 통하여 불꽃이 점화되어 이 불꽃들에 의해 도 13에서와 같이 상기 유리관(G)들의 외주면이 직접 가열된다.The sealing operation is performed in the nozzle hole with the
상기 유리관(G)들은 상기 노즐부재(28)들의 불꽃에 의해 대략 1000℃ 내지 1200℃의 온도 범위내의 통상적인 밀봉 온도로 가열 및 용융 절단되면서 도 14에서와 같이 밀봉된다.The glass tubes G are sealed as shown in FIG. 14 while being heated and melt cut to a typical sealing temperature within a temperature range of approximately 1000 ° C. to 1200 ° C. by the sparks of the
특히, 상기한 밀봉 작업은, 상기 노즐홀(34)들에 점화된 불꽃으로 상기 유리관(G)들의 외주면이 직접 가열되면서 밀봉 처리되므로 간접 가열 방식에 비하여 가열 효율이 대폭 향상되어 밀봉 작업에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.Particularly, the sealing operation is performed by sealing the outer circumferential surface of the glass tubes G with the spark ignited in the nozzle holes 34, so that the heating efficiency is significantly improved compared to the indirect heating method, which is required for the sealing operation. The time can be greatly shortened.
또한, 상기와 같이 처리공간(C)을 이용하지 않고 상기 챔버(2)의 외측에서 별도의 토우치 어셈블리(8)에 의해 밀봉 작업이 이루어지면, 상기 챔버(2)의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 상기 처리공간(C) 내부에 담겨진 수은입자(A)들이 열에 의해 증발되어 손실되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the sealing operation is performed by the
그리고, 상기와 같은 과정에 의해 유리관(G)들이 밀봉되면, 상기 고정플레이트(30)측에 설치된 가열수단(44)의 발열부재(46)들을 이용하여 밀봉된 유리관(G)들 내부에 투입된 수은입자(A)를 증발시킨다.And, if the glass tube (G) is sealed by the above process, mercury introduced into the sealed glass tube (G) by using the
즉, 상기 발열부재(46)들이 밀봉된 유리관(G)들 사이사이에서 위치된 상태로 발열되면서 상기 유리관(G)들 내부에 투입된 수은입자(A)가 밀봉된 유리관(G)들 내 부에 균일하게 증발된다.That is, while the
상기와 같이 과정들이 완료되면, 상기 챔버(2)측에 설치된 압력 조절밸브를 조작하여 상기 처리공간(C)을 진공 상태에서 대기압 상태로 전환시킨 후 상기 챔버(2)측에서 상기 카세트(4)를 분리하면 된다.When the processes are completed as described above, the process space C is converted from the vacuum state to the atmospheric pressure state by operating the pressure control valve installed on the
상기에서는 본 발명에 따른 형광램프 제조장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above description of the preferred embodiment of the fluorescent lamp manufacturing apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to this, but it is not limited to the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings to be carried out in various modifications It is possible and this also belongs to the scope of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 형광램프의 제조시 챔버 내부에 제공되는 단일의 처리공간을 통하여 배기 및 가스주입, 수은주입과 같은 작업들을 포함하는 밀봉공정을 간단하게 행할 수 있다.As described above, the present invention can easily perform a sealing process including operations such as exhaust, gas injection, and mercury injection through a single processing space provided inside the chamber during the manufacture of the fluorescent lamp.
특히, 상기 밀봉공정은 가스 및 수은이 주입된 상태의 램프 제조용 유리관들이 상기 챔버의 외측에 배치된 토우치 어셈블리에 의해 직접 가열되면서 밀봉 처리되므로 유리관들의 밀봉 작업이 용이할 뿐만 아니라, 이에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있다. 따라서, 형광램프의 제조시 밀봉공정에 소요되는 작업시간과 홀딩시간 등을 대폭 단축시켜서 전체 제조공정의 효율성은 물론이거니와 생산성 등을 한층 향상시킬 수 있다.In particular, the sealing process is not only because the glass tube for lamp manufacturing in the state of gas and mercury injection is directly sealed by the torch assembly disposed outside the chamber, the sealing operation of the glass tubes is easy, and the time required for this. Can be greatly reduced. Therefore, the manufacturing time and holding time required for the sealing process during the manufacture of the fluorescent lamp can be significantly shortened, and the productivity and the like can be further improved as well as the efficiency of the entire manufacturing process.
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FPAY | Annual fee payment |
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