KR100742515B1 - 듀얼 고휘도 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼(Dual) 고휘도 방전 램프(High Intensity Discharge Lamp, 이하 'HID 램프'라 함)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 로우빔(low beam)과 하이빔(high beam)을 공히 방사할 수 있는 듀얼 HID 램프에 관한 것이다.

본 발명의 듀얼 HID 램프는 로우빔 조사를 위한 제 1 방전수단과, 하이빔 조사를 위한 제 2 방전수단이 단일 베이스 상의 커버튜브 내에 구비되는 듀얼 HID 램프에 있어서, 상기 제 1 방전수단의 중심축이 상기 베이스의 중심축 상에 구비되며, 상기 베이스의 중심축 상에 형성된 홀로부터 삽입되는 리드선이 상기 제 1 방전수단과 연결됨에 그 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 듀얼 HID 램프는 로우빔을 조사하는 제 1 방전수단의 중심축이 베이스의 중심축과 일치됨으로써, 배광을 만족시키고 스트레이 광선을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 듀얼 HID 램프는 제 1 리드선이 삽입되는 홀과 제 2 리드선이 삽입되는 홀과의 간격이 넓어, 고전압에 의한 배선간의 스파크 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

듀얼 HID 램프, 베이스, 로우빔, 중심축, 배광.

Description

듀얼 고휘도 방전 램프{Dual high intensity discharge lamp}

도 1은 종래기술에 따른 HID 램프,

도 2a 내지 도 2c는 종래기술에 따른 듀얼 HID 램프,

도 3 내지 도 5는 종래의 HID 램프의 광원의 중심축과 베이스의 중심축에 대한 단면도,

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 HID 램프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 제 1 방전수단 2: 제 2 방전수단

3: 제 1 리드선 3': 제 2 리드선

4: 절연튜브 5: 커버튜브

6: 베이스 7, 8, 9: 홀

본 발명은 듀얼(Dual) 고휘도 방전 램프(High Intensity Discharge Lamp, 이하 'HID 램프'라 함)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 로우빔(low beam)과 하이빔(high beam)을 공히 방사할 수 있는 듀얼 HID 램프에 관한 것이다.

일반적으로 HID 램프는 소모 전력에 비하여 높은 광효율(luminous efficiency) 및 고휘도(high intensity)를 갖는 특성이 있다. 그러나, 일반적인 HID 램프는 스트레이(stray) 광선의 발생으로 인해 마주오는 차량의 운전자로 하여금 눈부심을 유발시키는 문제점이 있다. 또한, 할로겐 램프와는 달리 배광(법으로 규정된 좌우 조사각) 특성을 만족시키지 못하는 문제점도 있다. 또한, 로우빔과 하이빔을 번갈아 조사하기 위한 구조에 있어서도 안정적이지 못한 문제점도 있다.

따라서, HID 램프는 위 언급된 스트레이 광선 발생으로 인한 상대 차량의 눈부심 유발 문제, 배광 특성, 로우빔과 하이빔 조사를 위한 구조 등을 모두 만족시킬 수 있어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 일반적인 HID 램프의 측면도로서, 외부 커버튜브(10), 외부 커버튜브(10)의 내부에 형성된 내부밀봉부(15, 16), 내부밀봉부(15, 16)의 중앙에 형성하며 방전가스가 충진된 방전실(12), 방전실(12)에는 각 단부가 소정 간격으로 이격되어 설치된 한 쌍의 방전극(17, 18), 내부밀봉부(15, 16) 안에 설치되며 일단이 방전극(17, 18)의 타단에 각각 연결된 한 쌍의 금속박편(19), 내부밀봉부(15, 16) 안에 설치되며 금속박편(19)의 타단과 각각 연결된 연결 리드선(21, 22), 일단이 연결 리드선(22)의 상단과 연결된 접지전도체(31), 접지전도체(31)의 외주면을 감싸는 절연튜브(30), 외부 커버튜브(10) 및 접지전도체(30)와 결 합되는 베이스(50) 등으로 이루어져 있다.

즉, 일반적인 HID 램프는, 예컨대 헤드램프와 같은 자동차 조명장치에 사용하기 위해 제공되는 것으로, HID 램프는 간략히 도시된 베이스(50)를 갖는다. 베이스(50)는 여러 부분으로 형성될 수 있으며, 베이스(50)에 의해 램프가 반사판(미 도시) 내의 개구에 배치된다. 커버튜브(10)는 베이스(50)에 결합되며, 커버튜브(10)의 중앙부위에는 방전실(12)이 있으며, 방전실(12)은 기체, 특히 크세논, 수은 및 경우에 따라 금속할로겐 화합물로 채워진 중공부(13)로 이루어져 있다.

중공부 내로 2개의 전극(17, 18)이 돌출되며, 방전실(12)은 중공부(13)에 연결된 관형 내부밀봉부(15, 16)를 갖는다. 베이스(50)를 향한 내부밀봉부(15) 내에는 전극(17)에 대한 연결리드선(21)이 배치되고, 베이스(50) 반대편 내부밀봉부(16)에는 다른 전극(18)에 접속된 연결리드선(22)이 배치된다. 그리고, 연결리드선(21, 22)과 전극(17, 18)의 접속을 위해, 상기 전극들 사이에 바람직하게는 몰리브덴으로 이루어진 금속박편(19)이 배치된다. 또한, 외부 커버튜브(10)는 유리관으로 되어 있는 데, 이는 방전실(12)의 보호와 가스방전 램프의 작동 중에 생긴 UV-광선의 차폐를 위해 사용된다.

이와 같이 구성되는 종래의 일반적인 HID 램프는 단일 방전용기로 로우빔 또는 하이빔을 각각 실현하며, 램프를 로우빔 또는 하이빔으로 조정하기 위해서 마그네틱 반사를 이용하거나 모터를 이용한다. 이와 같은 로우빔 또는 하이빔에 대한 작동 방식은, 마그네틱이나 모터 계통의 전기적인 또는 기계적인 결함을 발생하는 요인으로 작용하여 제품의 신뢰성을 저하시킴과 아울러 로우빔과 하이빔을 단일 방 전용기의 동일 칼라로 실현함으로써, 빔 색상에 대한 소비자의 다양한 욕구를 전혀 만족시킬 수가 없는 문제점이 있다.

도 2a는 종래의 듀얼 HID 램프를 나타낸 것으로서, 대한민국 등록특허 제416381호에 개시된 HID 램프이다.

도 2a에 따른 종래의 듀얼 HID 램프는, 내부를 기밀 상태로 밀폐하는 유리봉입체(101); 유리봉입체(101)의 내부에 형성되어 제 1 전원전극(115) 및 접지전극(116)을 통해 인가되는 전원에 따라 방전되어 로우빔을 제공하는 제 1 방전수단(110); 유리봉입체(101)의 내부에 형성되어 제 2 전원전극(125) 및 접지전극(126)을 통해 인가되는 전원에 따라 방전되어 하이빔을 제공하는 제 2 방전수단(120); 제 1 및 제 2 방전수단(110, 120)의 접지전극(116)(126)에서 연장된 리드선(119)(129)과 공통 연결되어 외부의 접지전원단과 연결되는 전도체(141)가 내장된 절연튜브(140); 및 유리봉입체(101)가 접속되며 램프를 반사판 내의 개구에 배치하는 베이스(170)가 구비된다.

또한, 제 1 방전수단(110) 또는 제 2 방전수단(120)은, 내부밀봉부(113)(123); 내부밀봉부(113)(123)의 중앙부위에 형성되며 내부 중공부(112)(122)에 방전가스가 충진된 방전실(111)(121); 방전실(111)(121)에는 각 단부가 소정 간격으로 이격되어 설치된 한쌍의 방전극(115, 116)(125, 126); 내부밀봉부(113)(123) 안에 설치되며 일단이 방전극(115, 116)(125, 126)의 타단에 각각 연결된 한 쌍의 금속박편(117)(127); 내부밀봉부(113)(123) 안에 설치되며 금속박편(117)(127)의 타단과 각각 연결되어 내부밀봉부(113)(123)의 외측으로 인출된 리드 선(118, 119)(128, 129); 제 1 방전수단(110)의 내부밀봉부(113)와 제 2 방전수단(120)의 내부밀봉부(123)에서 절연튜브(140) 측으로 인출된 각 리드선(119, 129)을 압착 용접하는 전도성 슬리브(135); 및 제 1 방전수단(110)의 내부밀봉부(113)와 제 2 방전수단(120)의 내부밀봉부(123)를 각각 유리봉입체(101)에 지지, 고정하는 복수의 지지체(131)로 이루어진다.

이러한 HID 램프는 전기 및 공압을 이용한 로우/하이빔 구동 방식 대신에 두 개의 광원을 이용한 로우/하이빔 기능을 제공하고, 두 개의 각기 다른 색상 또는 동일한 색상을 발광하며, 복수의 방전용기를 하나의 외구 유리봉입체 내에 배치한다. 즉, 단일 베이스에 두 개의 방전실을 형성하여 로우빔과 하이빔을 구동하는 것이다.

도 2b 및 도 2c는 각각 도 1b에 따른 HID 램프의 하이빔(도 2b) 및 로우빔(도 2c) 동작원리를 나타낸 것이다. 도 2b를 참조하여 하이빔 동작원리를 보면, 반사판(180)과의 거리가 가깝게 위치한 제 1 방전수단(110)의 방전실(111)에서 발광하는 빛이 반사판(180)의 초점 중심부측에서 반사하여 하이빔을 조사한다. 도 2c를 참조하여 로우빔 동작원리를 보면, 제 1 방전수단(110)에 인가한 전류를 차단하고, 제 2 방전수단(120)에 전류를 공급하면, 반사판(180)과의 거리가 멀게 위치하는 제 2 방전수단(120)에서 발광하는 빛이 반사판(180)의 초점 중심을 벗어나 가장자리측에서 반사하여 로우빔을 조사한다.

그러나, 도 2a에 따른 HID 램프는 원래 베이스(170)의 중심축에 구비되어야 할 로우빔 광원의 위치가 중심축에서 수 미리미터 벗어난 위치에 놓이게 된다. 이 러한 HID 램프는 기존의 할로겐 램프를 사용하던 차량에 그대로 장착하게 된다면 배광 환경이 변화될 뿐만 아니라, 특히 하이/로우빔의 각도가 변화될 수 밖에 없다. 왜냐하면, 도 2b 및 도 2c에서는 빛의 경로가 하나로 도시되었지만, 실제로 빛은 수많은 경로로 조사되는 것이고, 광원의 수 미리미터 오차 발생은 실제 조사각도를 현저하게 변화시키기 때문이다.

도 3 내지 도 5는 종래의 HID 램프의 광원의 중심축과 베이스의 중심축에 관하여 나타낸 것이다. 도 3은 단일 광원인 도 1에 도시된 HID 램프의 광원 중심축과 베이스 중심축에 관하여 나타낸 것이고, 도 4는 듀얼 광원인 도 2a에 도시된 HID 램프의 광원 중심축과 베이스 중심축에 관하여 나타낸 것이며, 도 5는 또 다른 종래기술에 따른 듀얼 광원의 중심축과 베이스 중심축에 관하여 나타낸 것이다.

도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 단일 광원일 경우(도 3) 광원의 중심축이 베이스의 중심축에 위치되지만, 듀얼 광원일 경우(도 4 및 도 5) 광원의 중심축이 베이스의 중심축에서 벗어나 위치된다. 따라서, 듀얼 광원일 경우(도 4 및 도 5)에는, 특히 로우빔을 조사할 때, 요구되는 배광(국내의 경우 좌 0°, 우 15°) 각도를 벗어나게 되며, 또한 스트레이(stray) 광선이 다량 발생하여 맞은편 차량의 눈부심을 유발하게 된다.

또한, 듀얼 광원일 경우(도 4 및 도 5) 베이스에 내장된 배선(3개 혹은 4개)간의 간격(c, d)이 단일 광원일 경우의 간격(a)에 비해 상대적으로 협소하게 되어 고전압에 의한 스파크 현상이 발생하게 된다. 즉, 듀얼 광원을 갖는 HID 램프의 경우, 배선들이 일렬로 나열된 구조를 갖는 램프 베이스가 구비됨으로써, 단일 광원( 도 3)과 같은 배선 간격(a)을 유지할 수 없게 되어 결국 고전압에 의한 스파크 현상이 자주 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 듀얼 광원을 갖는 HID 램프에 있어서, 램프 베이스의 중심축상에 로우빔 조사를 위한 광원이 위치되는 듀얼 HID 램프를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 램프 베이스 내부에 형성되는 배선간의 간격이 단일 광원과 실질적으로 동일한 배선 간격으로 형성되는 듀얼 HID 램프를 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명의 목적은 로우빔 조사를 위한 제 1 방전수단과, 하이빔 조사를 위한 제 2 방전수단이 단일 베이스 상의 커버튜브 내에 구비되는 듀얼 HID 램프에 있어서, 상기 제 1 방전수단의 중심축이 상기 베이스의 중심축 상에 구비되며, 상기 베이스의 중심축 상에 형성된 홀로부터 삽입되는 리드선이 상기 제 1 방전수단과 연결되는 듀얼 HID 램프에 의해 달성된다.

바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은 상기 커버튜브를 관통하여 상기 베이스로 삽입된다.

바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은 상기 커버튜브 내부에서 상기 베이스로 삽입된다.

바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은, 상기 제 1 및 제 2 방전수단이 일렬로 늘어서는 방향의 연장선을 교차하는 연장선상에 구비된 홀에 삽입된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 HID 램프를 나타낸 것이다. 도 6a 내지 도 6d는 일부 공지된 구성요소에 대한 명칭 및 도면부호는 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있으므로 생략하며, 구체적으로는 도 1 내지 도 5를 참조한다.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 HID 램프의 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제 1 방전실(1')을 갖는 제 1 방전수단(1)과 제 2 방전실(2')을 갖는 제 2 방전수단(2)이 하나의 커버튜브(5) 내에 구비된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제 1 리드선(3)과 절연튜브(4)는 커버튜브(5) 외측에 구비되어 베이스(6)에 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 리드선(3)과 절연튜브(4)는 커버튜브(5) 내측에 구비되어 베이스(6)에 연결된다. 제 1 방전수단(1)의 중심축은 베이스(6)의 중심축에 위치한다.

제 1 방전수단(1)의 중심축이 베이스(6)의 중심축에 위치함으로 인해, 제 1 방전수단(1)에 의한 로우빔 상태일 때, 배광 각도를 기존의 할로겐 램프와 동일하게 유지할 수 있으며, 또한 스트레이 광선의 발생을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 6b는 도 6a에 따른 듀얼 HID 램프를 중심축 방향으로 90°회전한 단면도이다. 도 6a 및 도 6b를 통해 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 배선 간격과, 종래의 듀얼 광원을 갖는 HID 램프의 일렬 배선 간격(c, d)과 비교해 보면, 본 발명의 방전수단(1, 2)으로부터 커버튜브(5)의 외부로 도출되어 베이스(6)로 인입되는 제 1 리드선(3)과 베이스(6)로부터 방전수단(1, 2)으로 인입되는 제 2 리드선(3')과의 간격(a)이 보다 넓게 형성됨을 알 수 있다.

도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 HID 램프의 베이스(6)의 평면도로서, 도 6a의 'A' 방향에서 바라본 베이스(6)의 구조를 나타낸 것이다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 램프 베이스(6)는, 로우빔을 조사하는 제 1 방전수단(1)으로 인입되는 제 2 리드선(3')이 삽입되는 홀(7)과, 제 2 방전수단(2)으로 인입되는 제 2 리드선(3')이 삽입되는 홀(8)과, 제 1 리드선(3)이 삽입되는 홀(9)을 포함한다.

여기서, 제 1 방전수단(1)으로 인입되는 제 2 리드선(3')이 삽입되는 홀(7)은 베이스의 중심축과 일치하며, 제 2 리드선(3')이 삽입되는 홀(7, 8)과 제 1 리드선(3)이 삽입되는 홀(9)과의 간격(a, b)은 종래기술에 따른 간격(c, d)에 비해 넓다.

도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 HID 램프의 베이스(6)를 나타낸 것으로서, 도 6a의 'B' 방향에서 바라본 베이스(6)의 구조를 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 램프 베이스(6)는 제 2 리드선(3')의 배선이 삽입되는 홀(7, 8)과 제 1 리드선(3)의 배선이 삽입되는 홀(9)을 포함한다.

여기서, 로우빔을 조사하는 제 1 방전수단(1)의 중심축이 베이스(6)의 중심축과 일치한다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼 HID 램프의 베이스(6) 구조는 제 1 리드선(3)이 삽입되는 홀(9)과 제 2 리드선(3')이 삽입되는 홀(7, 8)과의 간격(a, b)이 넓어, 도 4 및 도 5의 종래기술에 따른 듀얼 HID 램프의 배선 간격(c, d)과 비교해 볼 때, 고전압에 의한 배선간의 스파크 현상을 방지할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 듀얼 HID 램프는 로우빔을 조사하는 제 1 방전수단의 중심축이 베이스의 중심축과 일치됨으로써, 배광을 만족시키고 스트레이 광선을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 듀얼 HID 램프는 제 1 리드선이 삽입되는 홀과 제 2 리드선이 삽입되는 홀과의 간격이 넓어, 고전압에 의한 배선간의 스파크 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 로우빔 조사를 위한 제 1 방전수단과, 하이빔 조사를 위한 제 2 방전수단이 단일 베이스 상의 커버튜브 내에 구비되는 듀얼 HID 램프에 있어서,

   상기 제 1 방전수단의 중심축이 상기 베이스의 중심축 상에 구비되며, 상기 베이스의 중심축 상에 형성된 홀로부터 삽입되는 리드선이 상기 제 1 방전수단과 연결되는 듀얼 HID 램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은 상기 커버튜브를 관통하여 상기 베이스로 삽입되는 듀얼 HID 램프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은 상기 커버튜브 내부에서 상기 베이스로 삽입되는 듀얼 HID 램프.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 방전수단으로부터 도출되고 상기 베이스와 대향된 방향에 구비되는 리드선은,

   상기 제 1 및 제 2 방전수단이 일렬로 늘어서는 방향의 연장선을 교차하는 연장선상에 구비된 홀에 삽입되는 듀얼 HID 램프.

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