KR100710910B1 - 전구용 리드와이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고휘도 및 고발열의 특수 목적으로 하는 조명등 및 백열전구에 사용되는 리드와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전구가 과부하 또는 과전류로 인해 유리관이 파손되어 화재가 발생되는 것을 방지하기 위해 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 전구용 리드와이어에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 5mm 내지 10mm 범위의 길이를 갖는 몰리브덴선을 중심으로 하여 양측으로 45mm 내지 60mm 범위의 길이를 갖는 니켈선과, 45mm 내지 52mm 범위의 길이를 갖는 퓨즈선이 직류용접을 통해 상호 일체로 접합되되, 상기 몰리브덴선과 퓨즈선은 산화방지를 위해 불활성 기체로 방어막을 씌우고 가열해서 접합 될 수 있도록 아르곤가스를 용접부위에 주입시켜 직류용접되는 것을 특징으로 한다.

리드와이어, 투광구, 전구, 몰리브덴선, 니켈선, 아르곤가스, DC 용접

Description

전구용 리드와이어{A Lead Wire For An Electric Bulb}

도 1은 본 발명에 따른 전구용 리드와이어의 사시도,

도 2는 본 발명에 다른 전구용 리드와이어의 사용상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 니켈선 20: 몰리브덴선

21: 제 1용접층 22: 제 2용접층

30: 퓨즈선 100: 리드와이어

200: 유리관 210: 투광구

220: 필라멘트

본 발명은 고휘도 및 고발열의 특수 목적으로 하는 조명등 및 백열전구에 사용되는 리드와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투광구를 사용하는 등(燈)이나 전구(電球)가 과부하 또는 과전류로 인해 유리관이 파손되어 화재가 발생하는 것을 방지하기 위해 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 전구용 리드와이어에 관한 것이다.

일반적으로 리드와이어는 전자관의 투광구에 결합되어 도입선으로 쓰이고 있 다 .

이러한 리드와이어는 통상적으로 2가지 종류로 이루어지는데, 이는 첫번째로 일반적인 조명등 및 백열전구에 들어가는 리드와이어와, 두번째로 고휘도 및 고발열의 특수 목적으로 사용되는 조명등 및 백열전구에 들어가는 리드와이어와로 구분된다.

여기서 각각의 리드와이어는 전자관의 투광구에 접합되는 선재의 재질에 따라 그 종류가 달리된다.

특히 본 발명과 관련된 고휘도 및 고발열의 목적으로 사용되는 조명등 및 백열전구는 그 목적에 따라 3가지 선재로 이루어진 리드와이어로 구성되는데, 이러한 리드와이어는 고전력을 요구하기 때문에 투광구에 결합되는 선재가 내열성이 강한 몰리브덴선으로 이루어진다.

이러한 리드와이어는 일반적으로 몰리브덴선을 중심으로 양측으로 니켈선이 결합되는 구조이다.

하지만 이러한 구조의 리드와이어는 니켈선이 높은 내열성을 갖기 때문에 과전류 또는 과부하가 걸릴 경우, 전기저항이 높아 전구의 폭팔가능성이 매우 높은 단점이 있었다.

이러한 문제점을 감안하여 과전류 또는 과부하가 걸릴 경우, 쉽게 단락될 수 있는 니켈선을 제기하였으나 이러한 니켈선을 포함하는 리드와이어는 제조가 매우 어려운 단점이 있었다.

즉, 과전류 또는 과부하에서 단락될 수 있는 니켈선은 니켈 및 다른 금속의 함량과, 그 선재의 지름에 따라 그 단락여부가 결정되는데, 이에 맞게 니켈선을 제조할 경우, 몰리브덴선과의 접합문제가 또 다시 야기된다.

즉, 퓨즈의 기능을 할 수 있도록 니켈선을 제조할 경우, 퓨즈의 기능을 겸하기 때문에 몰리브덴의 접합 용융점이 상대적으로 매우 낮게 되는 문제점이 야기된다.

대부분 종래의 리드와이어의 제조는 단일의 토치를 통해 용접되어 접합되는데, 이 때 몰리브덴의 양측에 접합되는 니켈선과 니켈선은 접합 온도가 같기 때문에 제조가 용이하다.

하지만 퓨즈의 기능을 겸하는 니켈선을 구조로 하여 접합할 경우에는 그 용융점이 달라 2개의 토치를 필요로 하게 되는 문제점이 발생되기 때문에 결국 시설장비를 확대해야 하는 문제점 때문에 경제적으로도 매우 큰 부담이 된다.

따라서 기존의 시설장비로 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 구조의 전구용 리드와이어의 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 안출된 것으로 본 발명의 제 1목적은, 휘도 및 고발열의 특수 목적으로 하는 조명등 및 백열전구에 사용되는 전구용 리드와이어를 제공하는 것이다.

아울러 제 2목적은 과부하 또는 과전류로 인해 유리관이 파손되어 화재가 발생하는 것을 방지하기 위해 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 전구용 리드와이어를 제공하는 것이다.

그리고 제 3목적은, 기존의 시설장비로 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 리드와이어를 제조할 수 있는 구조의 전구용 리드와이어를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은, 고휘도 및 고발열에 쓰이는 조명등 및 백열전구 등의 도입선으로 사용되는 리드와이어에 있어서,

5mm 내지 10mm 범위의 길이를 갖는 몰리브덴선(20)을 중심으로 하여 양측으로 45mm 내지 60mm 범위의 길이를 갖는 니켈선(10)과, 45mm 내지 52mm 범위의 길이를 갖는 퓨즈선(30)이 직류용접을 통해 상호 일체로 접합되되, 상기 몰리브덴선(20)과 퓨즈선(30)은 산화방지를 위해 불활성 기체로 방어막을 씌우고 가열해서 접합 될 수 있도록 아르곤가스를 용접부위에 주입시켜 직류용접되는 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어에 의해서 달성된다.

여기서 상기 니켈선(10)은 0.6mm 내지 0.7mm 정도의 지름을 갖는 철을 심선으로 하여 4㎛ 내지 4.5㎛ 두께로 니켈층이 도금된 것이 바람직하다.

아울러 상기 퓨즈선(30)은 0.2mm 내지 0.4mm 범위의 지름을 갖되, 43% 내지 45% 범위의 중량부를 갖는 니켈과, 55% 내지 57% 범위의 중량부를 갖는 동이 합금되어 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 몰리브덴선(20)은 0.35mm 내지 0.55mm 범위의 지름을 갖는 것이 바람직하다.

또한 상기 몰리브덴선(20)과 퓨즈선(30)은 1400℃ 내지 1600℃ 범위 내에서 아르곤 직류용접되는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들 과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 전구용 리드와이어에 대하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전구용 리드와이어의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 고휘도 및 고발열의 특수 목적으로 하는 조명등 및 백열전구에 사용되는 리드와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투광구(210)를 사용하는 등(燈)이나 전구(電球)가 과부하 또는 과전류로 인해 유리관이 파손되어 화재가 발생하는 것을 방지하기 위해 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 전구용 리드와이어(100)에 관한 것이다.

이러한 상기 리드와이어(100)는 크게 3가지의 서로 다른 재질의 선재가 접합되어 구성되는데, 이는 몰리브덴선(20)을 중심으로 하여 양측으로 니켈선(10)과 퓨즈선(30)이 접합되어 일체로 구성된다.

여기서 상기 몰리브덴선(20)은 통상적으로 니켈선(10)과 퓨즈선(30)의 사이에 게재되어 투광구(210)와 봉착되는 부분으로 우수한 봉합성을 이루기 위해 철(Fe), 니켈(Ni) 및 동(Cu)을 적절히 배합시켜 구성된다.

아울러 니켈선(10)은 유리관(200)의 필라멘트(220)가 연결되는 선재로 그 지름은 0.6mm 내지 0.7mm 범위를 갖으며, 그 재질은 철을 심선으로 하여 외표면으로 4㎛ 내지 4.5㎛ 범위의 니켈층이 도금되어 구성된다.

이러한 구성은 철을 심선으로 하여 높은 강도를 유지하면서 니켈이 가지고 있는 높은 전기 열전도성, 자력성 및 내산성을 갖도록 하기 위함이다.

한편 상기에서 한정된 니켈선(10)의 지름이 0.6mm 범위 이하일 경우, 높은 전기 열전도에 의해 형상 변형이 쉽게 나타나기 때문에 바람직하지 않다. 또한 니켈선(10)의 지름이 0.7mm 이상일 경우에 전기 열전도가 너무 작아 니켈선(10)에 연결되는 필라멘트(220)의 발열이 잘 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않다.

또한 이러한 니켈선(10)은 전기 열전도, 자력성 및 내산성을 고려하여 45mm 내지 60mm 범위의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 니켈선(10)의 지름이 약 0.6mm 정도일 때, 그 길이를 전기 열전도, 자력성 및 내산성을 고려하여 60mm 정도로 하여 비율을 상기 언급된 범위 내에서 적절히 조화시켜 구성할 수 있는 것이다.

한편 상기 퓨즈선(30)은 상기 몰리브덴선(20)과는 달리 철을 제외한 니켈(Ni)과 동(Cu)으로 구성되는데, 이 때 상기 퓨즈선(30)은 0.2mm 내지 0.4mm 범위의 지름을 갖되, 43% 내지 45% 범위의 중량부를 갖는 니켈과, 55% 내지 57% 범위의 중량부를 갖는 동이 합금되어 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성은 기존에 가지고 있던 니켈선을 장점을 유지하면서 퓨즈의 기능을 겸할 수 있도록 기존의 니켈선 보다 상대적으로 작은 지름인 0.2mm 내지 0.4mm 범위로 한정하여 구성된다. 여기서 지름이 0.2mm 이하일 경우에는 너무 쉽게 단락될 수 있기 때문에 전구의 수명이 짧아져 바람직하지 않고, 지름이 0.4mm 이상일 경우에는 기존의 니켈선과 마찬가지로 전기저항이 높아지기 때문에 쉽게 단락되지 않아 퓨즈의 기능을 못하므로 바람직하지 않다.

이는 결국 전기저항 및 내열성을 낮게 하여 일정 과전류 또는 과부하가 걸릴 경우, 쉽게 단락될 수 있게 하여 퓨즈의 기능을 겸할 수 있게 하기 위함이다.

또한 상기 퓨즈선(30)은 45mm 내지 52mm 범위의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 퓨즈선(30) 길이를 통해 본 발명의 니켈선(10)과 마찬가지로 한정된 지름과 함께 그 비율을 언급된 범위 내에서 적절히 조화시켜 구성할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 전구용 리드와이어(100)는 단일의 용접토치로 직류(DC)용접을 통해 이루어지며, 이러한 직류(DC)용접은 모재와 모재를 용융시켜 접합하는 방식이다.

따라서 몰리브덴선(20)을 중심으로 상기 니켈선(10)과의 용접부위에는 제 1용접층(21)이 형성되고, 상기 퓨즈선(30)과의 용접부위에는 제 2용접층(22)이 형성된다.

이 때 제 1용접층(21)과 제 2용접층(22)은 각각의 다른 재질의 모재로 이루어지기 때문에 용융점이 상호 달리 구성된다.

이는 제 1용접층(21)은 철을 심선으로 하고 있는 니켈선(10) 때문에 2400℃ 내지 2500℃에서 용접이 이루어지지만 상기 제 2용접층(22)은 그 보다는 상대적으로 작은 온도범위에서 용접이 이루어지기 때문이다.

결국 퓨즈선(30)의 약한 내열성 때문에 상기 제 1용접층(21)과 같은 온도범위에서 용접이 이루어지면 퓨즈선(30)이 탄화되게 되는 문제점이 발생된다.

따라서 상기 제 2용접층(22)은 언급된 퓨즈선(30)의 재질, 길이 및 지름의 한정된 범위 내에서 1400℃ 내지 1600℃ 범위 내에서 접합이 이루어지는 것이 모재 의 용융을 최소화하면서 적절이 접합할 수 있게 되는 것이다.

그러나 기존의 장비를 통해 제조하기 위해서는 단일의 용접토치로 제 1용접층(21) 및 제 2용접층(22)을 순차적으로 용접하기에는 불가능하다. 하지만 제 2용접층(22)에 불활성 기체인 아르곤 가스를 주입시키면 단일의 용접토치로 제 2용접층(22)의 용접이 가능하다.

이는 상기 몰리브덴선(20)과 퓨즈선(30)의 사이로 아르곤 가스를 주입시킴으로써 제 2용접층(22)부위에 불활성 기체인 아르곤 가스로 방어막을 씌워 산소가 접하지 않게 가열해서 그 용접온도를 낮추는 동시에 정밀하게 용접할 수 있게 되는 것이다.
더불어 상세히 설명하면, 이를 위해 몰리브덴과 퓨즈선을 용접할 때, 불활성 기체인 아르곤 가스를 주입시키지 않으면 퓨즈선의 약한 내열성 때문에 용접토치의 높은 열로 인해 퓨즈선이 탄화하게 되는 문제점이 있다.
이러한 용접토치의 가열온도는 외부 공기중에 있는 산소의 연소에 의해서 발생하는 바,
몰리브덴선과 퓨즈선을 접합할 때, 용접부위에 아르곤가스를 주입시키면 외부의 공기가 차단되어 산화하지 않아(산화: 산소가 연소되지 않음) 용접온도가 1400℃ 내지 1600℃ 범위 내에서 접합이 이루어지게 되는 것입니다.

도 2는 본 발명에 다른 전구용 리드와이어의 사용상태도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전구용 리드와이어(100)는 실시예로 총 2개가 전구에 삽입된다.

이 때 몰리브덴선(20)은 투광구(210)에 봉착되고, 니켈선(10)은 필라멘트(220)가 연결될 수 있도록 유리관(200)의 안측에 배치되며, 퓨즈선(30)은 전구의 전극에 연결된다.

이러한 구성으로 전구가 과부하 또는 과전류가 걸렸을 때 퓨즈선(30)이 쉽게 단락되어 유리관(200)이 파손되어 폭발하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 전구용 리드와이어는, 퓨즈의 기능을 겸할 수 있게 되어 각종 투광구를 사용하는 등이나 전구가 과부하 또는 과전류로 인해 유리관이 파손되어 폭발하는 방지하고 또한 화재의 위험성을 방지할 수 있는 특징이 있다.

또한 기존의 시설장비로 퓨즈의 기능을 겸할 수 있는 구조의 전구용 리드와이어의 생산이 가능하기 때문에 결국 시설장비를 확대해야 하는 문제점 없다.

또한 기존의 리드와이어 보다 고부가가치를 갖기 때문에 소득 증대에도 상당한 실익이 있다 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다

Claims (5)

1. 고휘도 및 고발열의 특수 목적으로 하는 조명등 및 백열전구에 사용되는 리드와이어에 있어서,

   5mm 내지 10mm 범위의 길이를 갖는 몰리브덴선(20)을 중심으로 하여 양측으로 45mm 내지 60mm 범위의 길이를 갖는 니켈선(10)과, 45mm 내지 52mm 범위의 길이를 갖는 퓨즈선(30)이 직류용접을 통해 상호 일체로 접합되되,

   상기 몰리브덴선(20)과 퓨즈선(30)은 산화방지를 위해 불활성 기체로 방어막을 씌우고 가열해서 접합 될 수 있도록 아르곤가스를 용접부위에 주입시켜 직류용접되는 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 니켈선(10)은 0.6mm 내지 0.7mm 정도의 지름을 갖는 철을 심선으로 하여 4㎛ 내지 4.5㎛ 두께로 니켈층이 도금된 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 퓨즈선(30)은 0.2mm 내지 0.4mm 범위의 지름을 갖되, 43% 내지 45% 범위의 중량부를 갖는 니켈과, 55% 내지 57% 범위의 중량부를 갖는 동이 합금되어 구성되는 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 몰리브덴선(20)은 0.35mm 내지 0.55mm 범위의 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 몰리브덴선(20)과 퓨즈선(30)은 1400℃ 내지 1600℃ 범위 내에서 아르곤 직류용접되는 것을 특징으로 하는 전구용 리드와이어.

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