KR100816858B1 - 스템 거치면에 방열홈을 가지는 무전극 형광램프 실링머신용 스템 거치 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전극 형광램프의 제조공정 중 벌브와 스템을 접합하는 실링공정의 스템을 거치하는 스템 거치 지그에 있어서, 상기 지그의 스템 거치면에서의 벌브와 스템의 접합부위에 전달되는 열을 외부로 방출하기 위한 복수 개의 방사상 방열홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그에 관한 것으로서 벌브와 스템간의 열교환이 원활하도록 하여 온도격차를 줄임으로서 크랙의 발생을 억제하여 제품의 불량을 방지할 수 있게 한다.

방열홈, 지그, 무전극 형광램프

Description

스템 거치면에 방열홈을 가지는 무전극 형광램프 실링 머신용 스템 거치 지그{Stem holding jig with heat release grooves for induction lamp sealing machine}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열홈을 가진 지그의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열홈을 가진 지그의 평면도이다.

도 3은 벌브와 스템과의 실링작업을 위한 실링장치의 모식도이다.

도 4는 무전극 형광램프에 있어 벌브의 사시도이다.

도 5는 무전극 형광램프에 있어 배기관이 2개인 스템의 사시도이다.

도 6은 무전극 형광램프에 있어 배기관이 1개인 스템의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 벌브 11: 방전공간

12: 형광물질 20: 스템

21: 안테나 수용부 22: 배기관

23: 아말감 30: 토치

40: 방열홈이 있는 지그 41: 중앙홀

42: 방열홈 43: 배기관 지지홀

44: 스템 삽입부 45: 스템 지지부

46: 하단 결합부 50: 지지대

51: 지그 받침축 52: 벌브 지지대

61: 구체 62: 관체

71: 배기관 72: 안테나 수용부

73: 스템거치면의 외주연 81: 배기관

본 발명은 스템 거치면에 방열홈을 가지는 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 실링작업시 벌브와 스템 간의 열교환이 원활하도록 하여 온도격차를 줄임으로써 크랙의 발생을 억제하여 제품의 불량을 방지할 수 있게 한다.

일반적으로 무전극 형광램프는 벌브 내부의 방전가스에 전계를 인가하여 점등되는 원리는 종래 형광램프와 유사하나, 벌브 내부에 전극을 구비하지 않고 안테나 코일에 의해 인가되는 전계에 의해 점등되는 램프이다. 보다 구체적으로 1차 코일에 고주파를 인가하면 자기장이 코일 주위에 발생하게 되는데 이 자기장에 의하여 방전관 내에 기전력이 발생하게 된다. 이 때 발생한 기전력에 의해 방전관 내에 전자가 가속되어 플라즈마가 발생하게 되며, 플라즈마에서 나온 자외선은 유리관 내부에 도포된 형광체를 자극하여 가시 광선을 방출 하게 된다. 이 경우 무 전극 형광램프는 전극이 방전관 안에 없기 때문에 음극 강하에 의한 열적 에너지 손실이 전혀 없으므로 기존의 형광등 보다 전력 소모가 절감되는 효과가 있다. 그리고 이러한 무전극 형광램프는 초장수명을 가지는 것을 특징으로 하고 램프 교체가 어렵고 교체 비용이 많이 드는 공항이나 천장고가 높은 작업장, 터널, 대규모 홀 등의 장소에 많이 이용된다.

무전극 형광램프의 제조에 있어서는 도 4에서 보는 것과 같은 유리재질의 벌브(10)가 사용되는데 상기 벌브(10)는 구체(61)와 이 구체 일측으로 연장되는 관체(62)로 이루어져 있고 이러한 관체(62)는 직관으로 이어지다 점차 확경되는 확경부를 가지는데 상기 확경부는 스템(20)과 결합시 제거되도록 이루어져 있다. 여기서 스템(20)이라 함은 도 5에서 보는 것과 같은 벌브 내로 삽입되는 안테나 수용부와 벌브 외측으로 돌출되는 두개의 배기관으로 이루어진 것이 바람직하나 도 6에서 보는 것과 같이 하나의 배기관을 가진 스템이 사용될 수도 있다.

이하 상기 무전극 형광램프의 제조에 있어, 벌브(10)와 스템(20)의 결합을 위한 실링작업에 대해 설명한다.

도 3은 무전극 형광램프의 제조공정 중 벌브(10)와 스템(20)간 실링장치를 예시한 모식도이다. 이를 참조하면 스템(20)이 지그(40)의 스템 지지부에 거치된 상태에서 그 상부로 벌브(10)가 결합되며, 스템(20)의 외주연(73)에 벌브의 내주면이 밀착된 상태에서 도시된 바와 같이 그 둘레부로 토치(30)로 가열하여 벌브(10)와 스템(20)이 융착된다. 이 때 상기 스템(20)의 안테나 수용부(21)는 벌브(10) 내부로 함입되며 그 하부로는 상기 방전공간(11)과 연통되도록 적어도 하나 이상의 배기관(22)을 구비한다.

위와 같은 실링 공정에서는, 스템의 안테나 수용부(21)를 둘러싼 환형 부분의 하면이 지그의 스템 지지부(45) 상면에 밀착된 상태에서 실링작업이 이루어지므로, 토치(30)에 의해 벌브의 내주면과 스템의 외주연(73)의 접합부위를 가열시에는 충분한 열교환이 이루어지지 않으므로 스템과 벌브의 온도격차가 큰 상태에서 융착이 이루어지며 냉각과정을 거칠 때에도 그 벌브측 노출부위는 빠르게 냉각되는 반면, 접합부의 내측인 스템은 상대적으로 고온 상태에서 접합이 완료됨으로써 잔류응력이 내재되어 크랙 발생의 원인이 된다.

이와 같은 가열 및 냉각공정 중의 불균일한 온도분포에 의해 벌브와 스템의 접합부위에 미세한 크랙이 발생되며, 이는 제품불량으로 이어지게 된다. 만약, 위와 같은 크랙이 미세하여 육안으로 발견되지 않는 정도라 하더라도 미세 크랙을 통하여 밀봉이 손상되는 부위에 수은이 응축되는 등의 이유로 인해 무전극 형광램프의 수명이 크게 단축되는 등의 문제가 발생되며, 이는 제품의 신뢰성을 크게 떨어드리게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열교환 경로를 제공하기 위하여 거치면에 방열홈을 형성하여 실링 접합 부분의 온도 차이를 감소 시킬 수 있는 스템 거치 지그를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스템 삽입부 상단으로부터 하부 결합부 하단까지 관 통하여 형성된 중앙홀이 있는 지그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스템 지지부에 배기관 지지홀을 형성한 지그를 제공하는 것이다.

본 발명은 무전극 형광램프의 벌브(10)와 스템(20)을 접합하는 실링장치에 사용되는 스템 거치 지그(40)에 있어서, 종축 상부로 돌출된 기둥 형태의 스템 삽입부(44)와 상기 스템 삽입부(44) 하측에 형성되며 상기 스템 삽입부(44)의 외경 보다는 직경이 크도록 횡방향으로 돌출되어 그 상면을 스템(20)의 거치면으로 제공하는 스템 지지부(45) 및 상기 스템 지지부(45) 하측에 형성되며 상기 실링장치에 대한 연결부를 제공하는 하단 결합부(46)로 이루어지되, 상기 스템 지지부(45)의 상기 거치면에는 복수 개의 방사상 방열홈(42)이 형성된 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그에 관한 것이다. 이러한 방열홈은 실링 작업시 외측 벌브와 내측의 스템간의 온도 격차를 감소시킴으로서 냉각 후 접합부위 크랙 발생을 방지하는 데 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방열홈을 가진 지그의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 지그의 평면도이며, 도 3은 벌브와 스템 간의 실링 장치를 보여주는 모식도이다. 또한 도 4는 벌브 구조를 보여주는 사시도이며, 도 5는 벌브와 접합하게 될 배기관이 2개인 스템의 구조를 보여주는 사시도인 반면, 도 6은 벌브와 접합하게 될 배기관이 하나인 스템의 구조를 보여주는 사시도이다.

무전극 형광램프는 내부에 방전공간(11)이 형성된 벌브(10)와 상기 벌브(10)와 접합되는 스템(20)이 있는데 보다 구체적으로 도 4에 도시된 벌브(10)의 관체(62) 내주면에 도 5에 도시된 스템거치면의 외주연(73)이 접합된다. 또한, 상기 스템(20)에는 안테나 수용부(21)가 있어 추후 안테나를 수용할 수 있는 공간을 제공한다.

도 4에 도시된 무전극 형광램프용 벌브(10)는 유리재질로 되어 있으며 이러한 벌브(10)는 무전극 형광램프 발광관을 형성하기 위한 것으로서, 발광관을 이루는 구체(61)와 이 구체 일측으로 연장되는 관체(62)로 이루어진 것이다. 상기 관체(62)는 직관으로 이어지다 그 단부에서 점차 확경되는 확경부를 가지며 차후 스템(20)과 결합될 때 제거되도록 이루어진 것이다

벌브(10)는 내측면에 형광물질(12)이 도포되며 하부가 개구된 형상을 갖는다. 이러한 벌브(10)의 하단에는 스템(20)이 접합되어 배기관(22)을 갖는 방전공간(11)을 형성한다. 이러한 방전공간(11)내부에는 이온화 가능한 금속증기원자와 비활성 기체 같은 방전가스가 수용되어 밀봉된다.

상기의 무전극 형광램프의 제조공정에 있어 벌브와 스템의 결합공정을 실링 작업이라 하는데 이는 스템 지지부(45)에 거치되는 스템의 외주연(73)을 벌브(10)의 내주면에 접합시키는 작업이다. 이 때 실링 장치에 있어 스템(20)을 받치는 부분이 본 발명인 지그가 되는 것이다. 상기의 지그는 종축 상부로 돌출된 기둥 형 태의 스템 삽입부(44)와 상기 스템 삽입부(44) 하측에 형성되며 상기 스템 삽입부(44) 외경 보다는 직경이 크도록 횡방향으로 돌출되어 그 상면을 스템(20)의 거치면으로 제공하는 스템 지지부(45) 및 상기 스템 지지부(45) 하측에 형성되며 지그받침축(51)에 연결부를 제공하는 하단 결합부(46)로 이루어진다. 상기 지그받침축(51)은 지지대(50)와 연결되어 있다. 이러한 지그의 스템 지지부의 거치면에 방열홈(42)을 가지는데 이는 가열시에는 열속 통과역할을 하고 냉각시에는 가열된 공기의 배출통로의 기능을 한다. 이러한 방열홈(42)은 복수 개를 형성하는 것이 바람직하며 대략 방사상으로 등간격으로 형성한다. 한편, 벌브의 구체(61)는 벌브 지지대(52)에 의하여 지지됨으로써 스템(20)의 외주연과 융착하고자 하는 벌브 내주면 위치가 일치되도록 벌브 지지대(52)의 높이가 결정된다.

또한, 상기 스템 거치 지그에는 스템 지지부(45)에 상하로 관통된 배기관 지지홀(43)을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 배기관 지지홀(43)은 배기관(22)이 두 개인 스템의 거치를 위한 것으로 배기관(22)이 원활히 통과 가능한 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 도 5와 같이 벌브(10)내로 삽입되는 안테나 수용부(21)와 벌브(10) 외측으로 돌출되는 2개의 배기관(22)으로 이루어진 유리로 된 무전극 형광램프용 스템(20)을 안정적으로 수용하여 지지하기 위한 것이다.

또한, 본 발명인 스템 지지부(45)의 상기 거치면에 하나 이상의 방사상 방열홈(42)이 형성된 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그에 있어, 스템 삽입부(44) 상단으로부터 상기 하부 결합부(46)의 하단까지 관통하여 형성된 중앙홀(41)을 가지 는 것을 부가할 수 있다. 지그에 거치되는 스템이 도 5에서 도시된 것과 같은 배기관이 2개일 때에는 중앙홀이 스템 삽입부 상단에서부터 하부 결합부 하단까지 관통되어 있어 이는 스템 삽입부와 안테나 수용부 사이의 공간에 있는 공기의 가열 및 냉각에 기한 압력의 변화시 압력 방출을 위한 통로가 된다.

만일, 지그에 거치되는 스템이 도 6에 도시된 것과 같은 배기관이 하나일 때에는 지그의 중앙홀이 배기관(81) 지지홀의 역할을 겸하게 된다. 따라서 중앙에 배기관이 있는 스템의 실링작업에 있어서도 본 발명인 방열홈을 가진 지그를 사용할 수 있다.

본 발명은 스템 거치 지그에 있어서, 스템 지지부의 거치면에 방열홈을 형성하여 상기 방열홈이 실링 작업의 가열시에는 열속 통과통로의 역할과 냉각시에는 가열된 공기 배출통로의 역할을 하여 열전달이 충분히 이루어져 외측 벌브와 내측의 스템간의 온도 격차를 감소시킴으로서 접합부의 크랙 발생을 방지하는 데 있다.

본 발명은 상기의 지그에 있어, 스템 지지부에 상하로 관통된 배기관 지지홀을 형성하여 배기관을 두 개 가지는 스템을 안정적으로 지지하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 스템 삽입부 상단으로부터 상기 하부 결합부의 하단까지 관통하여 형성된 중앙홀을 가지는 지그를 제공하여 실링 작업시 지그의 스템 삽입부와 스템의 안테나 수용부의 공간의 공기의 가열 또는 수축에 따른 압력 차이를 원활히 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 무전극 형광램프의 벌브(10)와 스템(20)을 접합하는 실링장치에 사용되는 스템 거치 지그(40)에 있어서, 종축 상부로 돌출된 기둥 형태의 스템 삽입부(44)와 상기 스템 삽입부(44) 하측에 형성되며 상기 스템 삽입부(44) 외경 보다는 직경이 크도록 횡방향으로 돌출되어 그 상면을 스템(20)의 거치면으로 제공하는 스템 지지부(45) 및 상기 스템 지지부(45) 하측에 형성되며 상기 실링장치에 대한 연결부를 제공하는 하단 결합부(46)로 이루어지되, 상기 스템 지지부(45)의 상기 거치면에는 복수 개의 방사상 방열홈(42)이 형성된 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스템 지지부(45)에는 상하로 관통된 배기관 지지홀(43)이 형성된 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스템 삽입부(44) 상단으로부터 상기 하부 결합부(46)의 하단까지 관통하여 형성된 중앙홀(41)을 가지는 것을 것을 특징으로 하는 스템 거치 지그.

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