KR100731152B1 - Electrodeless xenon phosphor lamp - Google Patents

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Abstract

An electrodeless xenon phosphor lamp is provided to transform ultraviolet rays into visible rays by stimulating phosphors in an inside of a bulb filled with Xenon gas. An electrodeless xenon phosphor lamp includes a bulb(10) having a shape of conventional incandescent lamp, an electrodeless discharge tube(20) positioned in the inside of the bulb, and a lower base(50) for supporting the bulb and the electrodeless discharge tube. The inside of the electrodeless xenon phosphor lamp is filled with Xenon gas. An ultraviolet protection layer(30) is formed on the electrodeless discharge tube and an internal circumferential surface of the bulb within the bulb. Phosphor(40) including yttrium oxide is coated on the ultraviolet protection layer. The phosphor is coated on a part of the base.

Description

제논 무전극 형광 램프{ELECTRODELESS XENON PHOSPHOR LAMP}Xenon electrodeless fluorescent lamp {ELECTRODELESS XENON PHOSPHOR LAMP}

도 1은 제논 무전극 형광 램프의 구성을 보인 예시도 1 is an exemplary view showing the configuration of a xenon electrodeless fluorescent lamp

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the present invention

도 3은 본 발명의 자외선 보호막 및 형광체의 도포 상태도 Figure 3 is a state of application of the ultraviolet protective film and the phosphor of the present invention

도 4는 본 발명의 사용상태를 보인 예시도 4 is an exemplary view showing a use state of the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명> <Code Description of Main Parts of Drawing>

10: 벌브10: bulb

20: 방전관20: discharge tube

21: 코어21: core

22: 코일22: coil

30: 자외선 보호막30: UV protection film

40: 형광체40: phosphor

41: 형광물질41: fluorescent material

50: 베이스50: bass

60: 등갓60: lampshade

본 발명은 제논 무전극 형광램프에 대한 것으로, 더 상세하게는 램프의 벌브 내부에 자외선 보호막을 도포한 후, 그 위에 일부분만 형광체를 도포하여 램프 속의 제논가스에 의해서 발생하는 플라즈마의 자외선을 램프 외부로 발산되지 않도록 하는 것은 물론 형광체가 없는 부분에서 더 많은 가시광선을 발산되도록 함으로 써 휘도를 높이고 친환경, 장수명, 고효율의 제품을 제공할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다. The present invention relates to a xenon electrodeless fluorescent lamp, and more particularly, after applying an ultraviolet protective film to the bulb of the lamp, and only a portion of the phosphor is applied to the ultraviolet light of the plasma generated by the xenon gas in the lamp outside the lamp. It is characterized by not only emitting light, but also providing more visible light in the part without phosphors, thereby increasing luminance and providing eco-friendly, long life and high efficiency products.

일반적으로 제논 무전극 형광램프는 근래에 개발된 것으로서, 수은증기를 사용하지 않고 제논가스를 사용하면서 벌브 내부의 플라즈마 생성수단인 방전관에 의해 생성된 자외선과 가시광선으로 실제 사용 가능한 빛을 제공할 수 있게 된 것이다. In general, xenon electrodeless fluorescent lamps have been developed in recent years, and can provide practical light using ultraviolet rays and visible rays generated by a discharge tube, a plasma generating means inside a bulb, using xenon gas instead of mercury vapor. It is.

종래의 형광램프는 벌브 내부의 전극(Filament)으로 인한 열전자 방출에 따라 생성되는 플라즈마로써 빛을 제공하는 것이었으며, 전극의 산화로 인한 부식 및 가스 순도의 저하로 광속 유지율과 출력이 점차 저하되기 때문에 수명이 짧다. Conventional fluorescent lamps provide light as plasma generated by hot electron emission due to the filament inside the bulb, and the light flux retention and output gradually decrease due to corrosion and gas purity deterioration due to oxidation of the electrode. Short life

제논 무전극 램프는 이러한 종래의 문제점을 개선한 것으로서, 그 개략적인 구성은 도 1에서 보는 바와 같이 내측면에 형광체(40)가 도포된 벌브(10)와, 벌브의 중앙부에서 코어(21)와 그 코어에 감긴 코일(22)을 포함하는 방전관(20) 즉, 플라즈마 생성수단으로 이루어져 있다. Xenon electrodeless lamps have improved these conventional problems, the schematic configuration of the bulb 10 is coated with a phosphor 40 on the inner surface as shown in Figure 1, and the core 21 and the core 21 at the center of the bulb; A discharge tube 20 including a coil 22 wound around the core, that is, a plasma generating means.

그리고 그 작용을 보면, 상기한 벌브의 내부의 방전관에 전류가 제공되었을 때, 축방향 교번자계로 자기장을 형성시키고, 시변 자기장이 전기장을 일으켜 플라즈마를 생성 유지하는 것이다. When the current is supplied to the discharge tube inside the bulb, the magnetic field is formed by the axial alternating magnetic field, and the time-varying magnetic field generates the electric field to maintain and generate the plasma.

이러한 무전극 램프에서는 환경 오염을 유발하는 수은증기를 사용하지 않고 그 대용 매체인 제논가스(Xe)를 사용하기 때문에 친환경적이며, 주위 온도에 의한 광 방출 특성에 영향을 주지 않으며, 자외선부터 가시광선까지 넓은 광 특성을 갖고 있다.(참고로 제논의 경우 UV영역으로 147, 150, 173nm의 진공 자외선을 방출할 뿐만 아니라 469, 540, 606, 652nm의 가시광선을 방출한다.)These electrodeless lamps are eco-friendly because they use xenon gas (Xe) instead of mercury vapor that causes environmental pollution, and do not affect the light emission characteristics due to ambient temperature. It has a wide optical characteristic (note that xenon emits not only 147, 150 and 173 nm vacuum ultraviolet rays in the UV region but also 469, 540, 606 and 652 nm visible rays).

따라서 무 수은에 따른 친환경성, 높은 연색성, 긴 수명, 온도 특성, 점등 특성 등이 장점이다. Therefore, the mercury-free environment, high color rendering, long life, temperature characteristics, lighting characteristics are advantages.

그러나 상기와 같은 종래의 제논 무전극 램프는 전극이 없다는 점에 있어서는 종래의 전극 램프보다 수명이 길어 졌으나 형광체의 수명이 떨어지고, 형광체를 통과하는 자외선으로 인해 최적의 발광 효율을 얻을 수 없었으며, 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있다. However, the conventional xenon electrodeless lamp as described above has a longer lifetime than a conventional electrode lamp in that there is no electrode, but the lifetime of the phosphor is shortened, and the optimal luminous efficiency cannot be obtained due to ultraviolet rays passing through the phosphor. There is a disadvantage of low efficiency.

다시 말해서, 형광체를 자극하여 자외선이 가시광선으로 바뀌도록 하는데 있어서 형광물질이 필수 요소이지만, 이 형광물질로 인하여 가시광선의 발산에 제약 이 따르므로 휘도가 최적으로 발휘되지 못하는 단점을 해결해야 한다. In other words, the fluorescent material is an essential element in stimulating the phosphor to convert the ultraviolet light into visible light, but due to the restriction of the emission of visible light due to the fluorescent material, it is necessary to solve the disadvantage that luminance is not optimally exhibited.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하고자 제안하는 것으로, 발명의 주된 목적은 제논가스가 채워진 벌브 속에서 형광체를 자극하여 자외선이 가시광선으로 바뀌도록 하되, 상기 벌브의 내부에서 형광체를 도포하기 전에 전체적으로 자외선 보호막을 도포함으로 써, 부분적으로 형광체를 도포하여도 가시광선만이 발산되고 가시광선을 제외한 자외선은 모두 내부로 반사/흡수 되도록 하고자 하는 데 있으며, 더 나가서 친환경적이면서 램프의 에너지 효율을 높이고, 수명을 연장하며, 높은 휘도를 보장할 수 있도록 하는데 목적이 있는 것이다. The present invention proposes to solve and solve the conventional problems as described above, the main object of the invention is to stimulate the phosphor in the bulb filled with xenon gas to change the ultraviolet light to visible light, the coating of the phosphor inside the bulb By applying UV protective film as a whole, it is intended to ensure that only visible light is emitted even when partial phosphor is applied, and all ultraviolet light except visible light is reflected / absorbed. The purpose is to increase the life, to extend the life, and to ensure high luminance.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단은 통상의 백열전구 모양과 같은 벌브와, 그 내부 중앙에 마련한 무전극 방전관과, 이들을 지지하는 하단 베이스를 포함하여 구성한 후, 그 내부에 제논가스를 채운 제논 무전극 램프에 있어서, 상기한 벌브의 내부에서 제논가스가 접촉되는 무전극 방전관 및 벌브 내주면 전체에 자외선 보호막을 도포하고, 그 자외선 보호막의 위로 통상의 형광물질둘레에 이트륨산화물이 덧입혀서 된 형광체를 도포하되, 이 형광체는 상기 베이스가 먼 쪽 일부분에 한해서 도포한 것이다. Characteristic constituent means of the present invention for achieving the above object comprises a bulb, such as the shape of a normal incandescent lamp, an electrodeless discharge tube provided in the inner center thereof, and a lower base supporting them, and then the xenon gas therein In the xenon electrodeless lamp filled with (a), an ultraviolet protective film is applied to the electrodeless discharge tube and the bulb inner circumferential surface to which the xenon gas contacts inside the bulb, and yttrium oxide is coated on the ultraviolet protective film around the ordinary fluorescent substance The phosphor is applied, but the phosphor is applied only to the part farthest from the base.

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그리고, 상기한 형광체는 상기 베이스로부터 먼 쪽 일부분에 한해서 도포하되, 벌브가 갖는 최대 직경부를 넘지 않도록 한다. The phosphor is applied only to a part far from the base, so as not to exceed the maximum diameter part of the bulb.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 자외선 보호막 및 형광체의 도포 상태도다. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the present invention, Figure 3 is an application state of the ultraviolet protective film and the phosphor of the present invention.

본 발명에서 제논 무전극 램프는 도 2에서 보는 바와 같이 통상의 백열전구 모양을 가지면서 내부에 제논가스가 채워진 벌브(10)와, 그 내부 중앙에 마련된 무전극 방전관(20)으로 이루어진다. In the present invention, as shown in FIG. 2, the xenon electrodeless lamp includes a bulb 10 filled with a xenon gas and a electrodeless discharge tube 20 provided at an inner center thereof, having a normal incandescent bulb shape.

그리고 상기한 벌브(10)의 내부에서 제논가스가 접촉되는 무전극 방전관 및 벌브 내주면 전체에 자외선 보호막(30)을 우선 도포하고, 그 자외선 보호막의 위로 형광체(40)를 도포하되, 전체 다 도포하는 것이 아니라 상기 베이스(50)로부터 먼 쪽 일부분에 한해서 도포하는 것이다. Then, the ultraviolet protective film 30 is first applied to the electrodeless discharge tube and the bulb inner circumferential surface in which the xenon gas contacts the inside of the bulb 10, and the phosphor 40 is coated on the ultraviolet protective film. Instead, the coating is applied to a part far from the base 50.

즉, 가시광선의 대부분이 램프의 일부분으로 발산될 수 있도록 도 2에서 보는 바와 같이 벌브(10)가 갖는 최대 직경부(D)를 넘지 않도록하는 것이다. That is, as shown in FIG. 2, most of the visible light may be emitted as part of the lamp so as not to exceed the maximum diameter portion D of the bulb 10.

여기서 상기 자외선 보호막(30)은 이트륨산화물(Y2O3)을 주성분으로 하고 있으며, 이트륨은 주지된 바와 같이 은백색 금속이며, 무수물(無水物)인 염화물과 염화나트륨을 융해하고 전기분해하여 얻을 수 있다.The ultraviolet protective film 30 is composed of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) as a main component, yttrium is a silver-white metal, and can be obtained by melting and electrolyzing anhydrous chloride and sodium chloride. .

또 한, 상기 형광체(40) 역시 통상적인 형광물질(41)에 이트륨산화물(Y2O3) 을 혼합하여 제조한 것이 본 발명의 큰 특징이며, 이와 같이 혼합된 형광체(40)는 도 3에서 보는 바와 같이 큰 형광물질(41)의 입자 둘레에 이트륨산화물(Y2O3)이 둘러 쌓여진 상태로 형성되며, 이들은 자외선 보호막(30) 위에 도포 된 상태를 유지하게 된다. In addition, the phosphor 40 is also manufactured by mixing the yttrium oxide (Y 2 O 3 ) to the conventional phosphor 41, a major feature of the present invention, the phosphor 40 thus mixed is shown in FIG. As shown, the yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is formed around the particles of the large fluorescent material 41, and they are maintained on the UV protective layer 30.

이와 같이 구성된 본 발명의 램프는 방전관(20)에 전류가 공급되었을 때, 코어(21)에 감긴 코일(22)에 의해서 축 방향의 교번자계로 인한 자기장이 발생하며, 이 자기장으로 인하여 전기장이 생성되므로 플라즈마가 발생 지속 되는바, 이는 종래와 대동소이하다. The lamp of the present invention configured as described above generates a magnetic field due to an alternating magnetic field in the axial direction by the coil 22 wound on the core 21 when a current is supplied to the discharge tube 20, and the electric field is generated by the magnetic field. Therefore, the plasma is generated continuously, which is similar to the conventional.

본 발명에서의 상기 플라즈마는 제논가스에 의해서 자외선 및 가시광선을 발생시키게 되는바, 가시광선은 그대로 형광체(40)와 자외선 보호막(30) 및 벌브(10)를 거쳐 외부로 발산되며, 자외선은 형광체(40)에 부딪혀 다시 가시광선을 생성하여 앞에서와 같이 발산시키며, 그 외의 자외선은 내부로 반사시킨다. In the present invention, the plasma generates ultraviolet rays and visible rays by xenon gas, and the visible rays are emitted to the outside through the phosphor 40, the ultraviolet protective layer 30, and the bulb 10 as they are, and the ultraviolet rays are phosphors. It hits (40) to generate visible light again and emit as before, and the other ultraviolet rays are reflected inside.

즉, 본 발명의 구조에서는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 벌브(10)의 내면에 자외선 보호막(30)이 구비되어 있고, 또 형광체(40)의 형광물질(41) 둘레에 이트륨산화물(Y2O3)이 덧입혀져 있기 때문에 가시광선만이 자외선 보호막(30)과 벌브(10)를 통과하여 발산되는 것이고, 자외선은 모두 자외선 보호막(30)의 이트륨산화물(Y2O3)에 의하여 모두 내부로 반사 흡수된다. That is, in the structure of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the ultraviolet protective film 30 is provided on the inner surface of the bulb 10, and the yttrium oxide (Y) is formed around the fluorescent material 41 of the phosphor 40. Since 2 O 3 ) is coated, only visible light is emitted through the UV protective film 30 and the bulb 10, and all of the ultraviolet light is emitted by the yttrium oxide (Y 2 O 3 ) of the UV protective film 30. Reflected and absorbed inside.

특히, 본 발명에서는 형광체(40)를 베이스(50)가 먼 쪽 일부분에 한해서 도 포한 것이기 때문에 형광체(40)가 도포 되지 않은 부분을 통해 발산되는 가시광선은 극대화된다. In particular, in the present invention, since the phosphor 40 is applied only to a portion far away from the base 50, visible light emitted through the portion where the phosphor 40 is not applied is maximized.

따라서 도 4에서 보는 바와 같이 램프를 설치할 때 등갓(60)을 갖게 되면 형광체를 도포하지 않은 부분이 등갓(60)의 저면을 향해 발산되고, 그 등갓은 빛을 반사시켜 조명을 원하는 방향으로 향하도록 보내기 때문에 휘도가 더 높아질 수 있게 되는 것이다. Therefore, as shown in FIG. 4, when the lamp is installed, when the lampshade 60 is installed, a portion not coated with phosphor is emitted toward the bottom of the lampshade 60, and the lampshade reflects light to direct the illumination in a desired direction. The higher the brightness, the higher the brightness.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 제논가스가 채워진 벌브 속에서 형광체를 자극하여 자외선이 가시광선으로 바뀌도록 하되, 상기 벌브의 내부에 자외선 보호막을 도포하고, 발광체의 발광물질도 자외선 보호막의 성분과 같은 이트륨산화물로 도포하였기 때문에 가시광선만이 외부로 발산되고, 가시광선을 제외한 자외선은 내부로 반사/흡수되는 것이다.
본 발명에서 특히 주요한 사항은 제논 방전에서의 가시광선과, 형광체를 통한 가시광선과, 이트륨산화물을 통해 반사되는 자외선에 의해서 형광체가 발광하는 가시광선 등 3가지 가시광선을 활용한다는 점이다.
또, 이트륨산화물(Y2O3)을 형광체에서 반응하는 자외선 외에 벌브 내에서 격자진동으로써 발생하는 열에너지를 활용하기 위해 사용한다는 점이며, 이는 자외선을 100%에 가깝게 활용할 수 있게 되는 것이다. The present invention as described in detail above to stimulate the phosphor in the bulb filled with xenon gas so that the ultraviolet light is changed to visible light, the ultraviolet protective film is applied to the inside of the bulb, the light emitting material of the light emitting material is also the same Since it is coated with yttrium oxide, only visible light is emitted to the outside, and ultraviolet light excluding the visible light is reflected / absorbed to the inside.
Particularly important in the present invention is the use of three visible light rays: visible light in xenon discharge, visible light through the phosphor, and visible light emitted by the phosphor by ultraviolet rays reflected through the yttrium oxide.
In addition, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is used to utilize the heat energy generated by lattice vibration in the bulb in addition to the ultraviolet light reacting in the phosphor, which is able to utilize the ultraviolet light close to 100%.

아울러, 형광체를 도포하지 않은 부분이 등갓의 내부로 반사되도록 하여 조명을 원하는 방향으로 조사하였을 때 조명 효과가 우수해 지는 것이며, 아울러 친환경적이면서 램프의 에너지 효율이 높고, 수명이 오래가고 더 높은 휘도를 보장할 수 있게 되는 장점이 있다. In addition, the part that is not coated with the phosphor is reflected inside the lampshade, so that the lighting effect is excellent when the light is irradiated in the desired direction, and it is environmentally friendly, the lamp has high energy efficiency, long life and higher luminance. There is an advantage to being able to guarantee.

Claims (4)

통상의 백열전구 모양과 같은 벌브(10)와, 그 내부 중앙에 마련한 무전극 방전관(20)과, 이들을 지지하는 하단 베이스(50)를 포함하여 구성한 후, 그 내부에 제논가스를 채운 제논 무전극 램프에 있어서, A bulb 10 having a shape of a normal incandescent lamp, an electrodeless discharge tube 20 provided at the center of the inside thereof, and a lower base 50 supporting the same, and then filled with a xenon gas therein In the lamp, 상기한 벌브(10)의 내부에서 제논가스가 접촉되는 무전극 방전관 및 벌브 내주면 전체에 자외선 보호막(30)을 도포하고, 그 자외선 보호막의 위로 통상의 형광물질(41)둘레에 이트륨산화물(Y2O3)이 덧입혀서 된 형광체(40)를 도포하되, 이 형광체는 상기 베이스(50)가 먼 쪽 일부분에 한해서 도포한 것을 특징으로 하는 제논 무전극 형광 램프. An ultraviolet protective film 30 is applied to the entire electrode inner circumferential surface of the electrodeless discharge tube and the bulb in which the xenon gas contacts the inside of the bulb 10, and yttrium oxide (Y 2 ) around the fluorescent material 41 above the ultraviolet protective film. And a phosphor 40 coated with O 3 ), wherein the phosphor is applied only to a part far away from the base 50. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기한 형광체(40)는 상기 베이스(50)가 먼 쪽 일부분에 한해서 도포하되, 벌브(10)가 갖는 최대 직경부(D)를 넘지 않도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 제논 무전극 형광 램프. The phosphor 40 is applied to the base 50 at a part far away from the xenon electrodeless fluorescent lamp, characterized in that it does not exceed the maximum diameter (D) of the bulb (10).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001297733A (en) * 2000-04-11 2001-10-26 Osram-Melco Ltd Discharge lamp
KR20050016997A (en) * 2002-07-08 2005-02-21 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. An electric lamp comprising a glas component

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