KR100731154B1

KR100731154B1 - 제논 무전극 형광 램프

Info

Publication number: KR100731154B1
Application number: KR1020060007111A
Authority: KR
Inventors: 이종찬; 허인성; 김용원
Original assignee: 금호전기주식회사
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-06-22

Abstract

본 발명은 제논 무전극 형광램프에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 제논가스가 채워진 벌브 속에서 형광체를 자극하여 자외선이 가시광선으로 바뀌도록 하되, 상기 벌브의 내부에 자외선 보호막을 도포하여 가시광선을 제외한 자외선이 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.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단은 통상의 백열전구 모양을 가지면서 내부에 제논가스가 채워진 벌브(10)와, 그 내부 중앙에 마련된 무전극 방전관(20)으로 이루어지고, 그 내부에 이트륨산화물(Y₂O₃)로 이루어진 자외선 보호막(30)을 가진 제논 무전극 램프에 있어서, 상기한 벌브(10)의 내부에서 상기 자외선 보호막(30) 위로 이트륨산화물(Y₂O₃)이 덧씌워진 형광물질(41)들로 이루어진 형광체(40)를 도포하여서 구성한 것이다.

제논, 램프, 무전극, 자외선 보호막, 이트륨산화물

Description

제논 무전극 형광 램프{ELECTRODELESS XENON PHOSPHOR LAMP}

도 1은 제논 무전극 형광 램프의 구성을 보인 예시도

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도

도 3은 본 발명의 자외선 보호막 및 형광체의 도포 상태도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10: 벌브

20: 방전관

21: 코어

22: 코일

30: 자외선 보호막

40: 형광체

41: 형광물질

본 발명은 제논 무전극 형광램프에 대한 것으로, 더 상세하게는 램프의 벌브 내부에 자외선 보호막을 도포하여 램프 속의 제논가스에 의해서 발생되는 플라즈마의 자외선을 램프 외부로 발산되지 않도록 하는 것은 물론 가시광선만을 발산되도록 함으로 써 친환경, 장수명, 고효율의 제품을 제공할 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

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.

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.

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.

그리고 그 작용을 보면, 상기한 벌브의 내부의 방전관에 전류가 제공되었을 때, 축방향 교번자계로 자기장을 형성시키고, 시변 자기장이 전기장을 일으켜 플라즈마를 생성 유지하는 것이다.

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.)

따라서 무 수은에 따른 친환경성, 높은 연색성, 긴 수명, 온도 특성, 점등 특성 등이 장점이다.

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.

다시 말해서, 형광체를 자극하여 자외선이 가시광선으로 바뀌도록 하는데 있어서 형광물질로 인한 휘도가 최적으로 발휘되지 못하는 단점을 해결해야 한다.

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 내부에 자외선 보호막을 도포하여 가시광선을 제외한 자외선이 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.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성 수단은 통상의 백열전구 모양을 가지면서 내부에 제논가스가 채워진 벌브와, 그 내부 중앙에 마련된 무전극 방전관으로 이루어지고, 그 내부에 이트륨산화물로 이루어진 자외선 보호막을 가진 제논 무전극 램프에 있어서, 상기한 벌브의 내부에서 상기 자외선 보호막 위로 이트륨산화물이 덧씌워진 형광물질들로 이루어진 형광체를 도포하여서 구성한 것이다.

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이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 자외선 보호막 및 형광체의 도포 상태도다.

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.

그리고 상기한 벌브(10)의 내부에서 제논가스가 접촉되는 무전극 방전관 및 벌브 내주면 전체에 이트륨산화물(Y₂O₃)로 이루어진 자외선 보호막(30)을 우선 도포하고, 그 자외선 보호막의 위로 형광체(40)를 도포하는 것이 중요한 구성이다.

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.

또 한, 상기 형광체(40) 역시 통상적인 형광물질(41)에 이트륨산화물(Y₂O₃)이 덧씌워지도록 혼합하여 제조한 것이 본 발명의 큰 특징이며, 이와 같이 혼합된 형광체(40)는 도 3에서 보는 바와 같이 큰 형광물질(41)들의 입자 둘레에 이트륨산화물(Y₂O₃)이 둘러 쌓여진 상태로 형성되며, 이들은 자외선 보호막(30) 위에 도포 된 상태를 유지하게 된다.

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 도 1에서 보는 바와 같이 종래와 대동소이하다.

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.

즉, 본 발명의 구조에서는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 벌브(10)의 내면에 자외선 보호막(30)이 구비되어 있고, 그 외에 형광물질(41) 둘레에 이트륨산화물(Y₂O₃)이 덧씌워진 형광체(40)가 도포되어 있기 때문에 가시광선만이 자외선 보호막(30)과 벌브(10)를 통과하여 발산되는 것이다.

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 이트륨산화물(Y₂O₃)을 형광체에서 반응하는 자외선 외에 벌브 내에서 격자진동으로써 발생하는 열에너지를 활용하기 위해 형광물질에 덧씌워 사용한다는 점이며, 이는 자외선을 100%에 가깝게 활용할 수 있게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 램프는 친환경적이면서 램프의 에너지 효율이 높고, 수명이 오래가며, 보다 더 높은 휘도를 보장할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims

통상의 백열전구 모양을 가지면서 내부에 제논가스가 채워진 벌브(10)와, 그 내부 중앙에 마련된 무전극 방전관(20)으로 이루어지고, 그 내부에 이트륨산화물(Y₂O₃)로 이루어진 자외선 보호막(30)을 가진 제논 무전극 램프에 있어서,

상기한 벌브(10)의 내부에서 상기 자외선 보호막(30) 위로 이트륨산화물(Y₂O₃)이 덧씌워진 형광물질(41)들로 이루어진 형광체(40)를 도포하여서 구성한 것을 특징으로 하는 제논 무전극 형광 램프.
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