KR100855401B1 - 할로겐 필라멘트 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 헤드라이트용 할로겐 필라멘트 램프에 관한 것으로 상기 헤드램프(headlamp)는 50 와트(watt)와 100 와트 사이의 전기적인 전력 소모를 갖고 적어도 하나의 필라멘트를 가지며, 본 발명에 따라, 상기 적어도 하나 존재하는 필라멘트(5)는 단순한 나선(helix)의 형태로 되어 있고, 치수 및/또는 기하학적 구조가 적어도 20 볼트(volt)인 동작 전압에 의해 결정되며, 상기 싱글 나선의 길이는 4.0 mm에서 6.5 mm 범위 내로 한정된다.

Description

할로겐 필라멘트 램프 {HALOGEN FILAMENT LAMP}

본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프에 관한 것이다.

자동차 공급 전압이 12 볼트인 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프가 상업적으로 판매된다. 상기 할로겐 램프는 약 50 - 100 와트의 전력 소모와 적어도 하나의 백열 필라멘트(incandescent filament)를 갖고, 상기 백열 필라멘트는 하나씩 코일이 감겨 있고(singly wound; 이하에서 '싱글리 와운드'라고 표현) 대략 12 볼트의 동작 전압으로 설계되었다.

자동차 공급 전압이 24 볼트인 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프 역시 상업적으로 판매된다. 상기 할로겐 램프는 50 와트와 100 와트 사이의 전력 소모와 적어도 하나의 백열 필라멘트를 갖고, 상기 백열 필라멘트는 둘씩 코일이 감겨 있고(doubly wound; 이하에서 '더블리 와운드'라고 표현) 적어도 20 볼트인 동작 전압으로 설계되었다. 적당한 진동 저항(vibration resistance)을 확보하기 위해, 더블리 와운드 백열 필라멘트의 싱글리 와운드 말단(end)에 삽입 핀이 제공된다. 삽입 핀 대신에, 싱글리 와운드 필라멘트의 각각의 말단에 심선(core wire)의 잔여량이 남아있을 수 있고 상기 심선은 백열 필라멘트의 싱글리 와운드 말단에서가 아니라, 발광하는 백열 필라멘트의 더블리 와운드 영역으로부터만 산으로 에칭된다. 상기의 더블리 와운드 백열 필라멘트의 제 2의 코일은 단지 매우 작은 권수를 갖는다. 그것으로 얻을 수 있는 조명은 균일하지 않은 효과를 갖는다.

본 발명의 목적은 24 볼트인 자동차 공급 전압 상에서 동작할 수 있고 균일한 조명을 확보할 수 있는 50 와트와 100 와트 사이의 전력 소모를 갖는 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1항의 특징부에 의해 달성된다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예는 종속항에 나타나 있다.

본 발명에 따른 할로겐 램프의 경우에, 적어도 하나의 백열 필라멘트가 싱글 코일(single coil)로서 형성되고, 상기 코일의 치수 및/또는 기하학적 구조는 적어도 20 볼트인 동작 전압에서 동작될 수 있게 설정되며, 싱글 코일의 길이는 4.0 mm 에서 6.5 mm 사이의 값을 갖는다. 본 발명에 따른 싱글 코일이 설치되고 자동차 헤드라이트의 반사경과 상호 작용함으로써, 본 발명에 따른 할로겐 램프는 앞서 언급된 종래의 할로겐 램프보다 더 균일한 조명을 달성할 수 있다. 본 발명에 따라 싱글 코일의 길이를 4.0 mm 에서 6.5 mm 사이의 범위로 제한하는 것은 자동차 헤드라이트의 반사경과 상호작용하여 지향 발광(directed light emission)과 뚜렷한 원추형 광을 보장한다. 본 발명에 따른 할로겐 램프의 싱글 코일은 3 내지 4 배의 권수를 갖고, 24 볼트의 정격 자동차 공급 전압을 갖는 종래 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프의 더블리 와운드 백열 필라멘트의 2차 코일보다 개개의 턴(turn) 사이에 현저히 더 작은 간격을 갖는다. 본 발명에 따른 할로겐 램프의 싱글 코일은 바람직하게 적어도 권수가 20으로 제공되고, 가능한 한 균일한 조명을 얻기 위해 싱글 코일의 길이 방향으로 고르게 분포되어 감겨진다.

위에서 종래 기술로서 언급된 12 V 할로겐 램프와 차이점으로서, 본 발명에 따른 할로겐 램프는 더 높은 동작 전압으로 인하여, 백열 필라멘트로서 12 V 할로겐 램프의 싱글 코일 길이의 대략 두 배이고 더 얇은 권선으로부터 생산된 싱글 코일을 갖는다. 권선이 더 얇음에도 불구하고 큰 진동 저항을 확보하기 위해, 본 발명에 따른 할로겐 램프의 백열 필라멘트 말단에 바람직하게 지지 수단이 제공된다. 바람직하게 지지 수단으로서 적당한 것은 지지 필라멘트 또는 싱글 코일의 언와운드(unwound) 말단을 감싸는 몰디브덴 호일(foil)이나 몰디브덴 스트립(strip)으로부터 생산된 튜브이다.

본 발명에 따른 할로겐 램프의 싱글 코일은 바람직하게 적어도 20 인 권수와 1.4 mm 와 2.0 mm 사이의 외경을 가지며, 그 결과 본 발명에 따른 할로겐 램프는, 백열 필라멘트를 생산하기 위해 비교적 긴 권선이 사용되었음에도 불구하고, 백열 필라멘트로서 공간적으로 압축된 싱글 코일을 갖는다. 백열 필라멘트를 생산하기 위해 사용된 권선의 직경은 유리하게 0.11 mm 와 0.14 mm 사이인데, 이는 한편으로는 본 발명에 따른 할로겐 램프에 요구되는 전력 소모에 필라멘트 저항을 적응시키기 위함이고, 다른 한편으로는 공간적으로 압축된 싱글 코일이 백열 필라멘트로서 사용되는 것을 가능하게 하기 위함이다.

도 1은 자동차 헤드라이트에 사용되고, 코일이 한 번씩 감기고(singly wound) 축 방향으로 배열된 백열 필라멘트를 가진 본 발명에 따른 할로겐 램프의 개괄적인 측면도를 보여준다.

도 2는 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 축 방향 필라멘트의 평면도를 개괄적으로 보여준다.

도 3은 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 횡단 필라멘트의 평면도를 개괄적으로 보여준다.

도 4는 본 발명의 제 3의 실시예에 따른 싱글 코일의 평면도를 개괄적으로 보여준다.

본 발명은 이하에서 바람직한 예시적인 실시예를 참조하여 더 상세히 설명된다.

제 1의 실시예에 따른 할로겐 램프는 본질적으로 가스누출방지밀봉 조임구(gastight-sealed pinch foot)(2)가 있는 필수적으로 원통형 램프 용기(1)를 갖고, 상기 램프 용기(1) 내부에서 축 방향으로 배열된 백열 필라멘트(incandescent filament)(5)에 대한 두 개의 전원 리드선(3, 4)이 상기 가스누출방지밀봉 조임구를 통해 인도된다. 상기 조임구(2)는 램프 받침대(lamp base)(6)에 고정되고, 백열 필라멘트(5)에 전압을 공급하기 위한 두 개의 접촉 러그(contact lug)가 상기 램프 받침대에 제공된다. 도 1은 상기 할로겐 램프의 구조를 개략적으로 보여준다. 이것은 대략 70 와트(watt)의 전력 소모를 갖는 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프이고, 상기 70 와트 정도의 전력 소모는 24 볼트(volt)의 정격 자동차 공급 전압으로 동작된다는 것을 의미한다.

본 발명의 제 1의 예시적인 실시예에 따르면, 백열 필라멘트(5)는 싱글 코일(single coil)로 형성되며 상기 싱글 코일은 길이가 대략 5.6 mm ±0.2 mm 이고, 외경이 대략 1.7 mm 이며, 권수(turn)가 26이다. 앞서 말한 명세 사항은 백열 필라멘트(5)에서 발광을 책임지는 코일이 감긴(wound; 이하에서 '와운드'로 표현하겠음) 영역에 관한 것이고, 백열 필라멘트(5)에서 코일이 감기지 않은(unwound; 이하에서 '언와운드'로 표현하겠음) 말단(5a)은 고려하지 않은 것이다. 싱글 코일(5)을 생산하기 위해 사용되는 텅스텐 필라멘트 권선은 0.13 mm의 직경을 갖는다. 상기 필라멘트 권선의 효과적인 길이, 즉 싱글 코일(5)의 와운드(wound) 영역을 형성하는 필라멘트 권선의 길이는 대략 124.8 mm 이다. 백열 필라멘트(5)의 언와운드(unwound) 말단(5a)에는 각각 진동 저항(vibration resistance)을 개선하고 백열 필라멘트(5)를 지지하기 위한 커버링 필라멘트(covering filament)(8)가 제공된다. 커버링 필라멘트(8)는 각각의 언와운드 말단(5a)을 클램핑 피트(clamping fit)로 에워싼다. 그것은 바람직하게는 언와운드 말단(5a) 각각의 많은 부분으로 연장 된다. 도 2에, 제 1의 예시적인 실시예에 따른 백열 필라멘트(5)의 구조가 개략적으로 표현되어 있다.

본 발명의 제 2의 예시적인 실시예에 따르면, 백열 필라멘트(5')는 횡단하는 싱글 코일, 즉 램프 축에 수직으로 배열된 싱글 코일로 형성되어 있고, 상기 코일은 길이가 대략 5.2 mm ±0.2 mm 이고, 외경은 대략 1.9 mm 이며 권수는 23이다. 앞서 말한 명세 사항은 백열 필라멘트(5')에서 발광을 책임지는 와운드 영역에 관한 것이고, 백열 필라멘트(5')에서 언와운드 말단(5a')은 고려하지 않은 것이다. 싱글 코일(5')을 생산하기 위해 사용되는 텅스텐 필라멘트 권선은 0.13 mm의 직경을 갖는다. 상기 필라멘트 권선의 유효 길이, 즉 싱글 코일(5')의 와운드 영역을 형성하는 필라멘트 권선의 길이는 대략 124.9 mm 이다. 백열 필라멘트(5')의 언와운드 말단(5a')에는 각각 진동 저항을 개선하고 백열 필라멘트(5')를 지지하기 위한 커버링 필라멘트(8')가 제공된다. 커버링 필라멘트(8')는 각각의 언와운드 말단(5a')을 클램핑 피트로 에워싼다. 그것은 바람직하게는 언와운드 말단(5a') 각각의 많은 부분으로 연장된다. 도 3에, 제 2의 예시적인 실시예에 따른 백열 필라멘트(5')의 구조가 개략적으로 표현되어 있다.

앞에서 더 상세히 기재된 싱글 필라멘트(5, 5')는 양자 모두 그것의 치수와 기하하적 구조에 기초하여 대략 24 볼트인 동작 전압과 대략 70 와트인 전력 소모에 적응된다.

제 3의 예시적인 실시예에 따른 싱글 필라멘트(5")는 도 4에 도시되어 있듯이, 각각의 언와운드 말단(5a")이 몰리브덴 스트립(molybdenum strip)으로부터 생산된 튜브(8")에 의한 클램핑 피트로 둘러싸여 있다는 점에서만 상술한 두 개의 예시적인 실시예의 싱글 필라멘트와 다르다. 상기 몰디브덴 튜브(8")는 대응하는 각각의 언와운드 말단(5a")의 대부분 상으로 연장된다. 또한, 몰디브덴 튜브(8")는 마찬가지로 몰디브덴으로 이루어진 전원 장치 리드(3, 4)에 대한 필라멘트 말단의 용접을 용이하게 한다.

본 발명은 위에서 자세히 상술한 예시적인 실시예에만 국한되지는 않는다. 커버링 필라멘트(8, 8') 또는 몰디브덴 튜브(8")는 단지, 진동 저항으로 인해 특별히 까다로운 요구조건을 요할 때에만 요구된다. 그러나, 커버링 필라멘트(8, 8') 또는 몰디브덴 튜브(8") 대신에, 다른 지지 수단 역시 백열 필라멘트를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 커버링 필라멘트(8, 8') 또는 몰디브덴 튜브(8") 대신에, 전원 장치 리드(3, 4)를 두껍게 대응하여 만들 수 있고 거기에 연결된 백열 필라멘트(5, 5')의 언와운드 말단(5a, 5a')을 짧게 대응하여 만들 수 있으며, 이에 의해 전원 장치 리드(3, 4)는 큰 진동 저항을 미리 확보할 수 있다.

Claims (5)

1. 50 와트(watt)와 100 와트 사이의 전기적인 전력 소모를 갖고 하나 이상의 백열 필라멘트(incandescent filament)(5, 5', 5")를 갖는 자동차 헤드라이트용 할로겐 램프로서,

   상기 하나 이상의 백열 필라멘트가 싱글 코일(single coil)로서 형성되고, 상기 코일의 치수 또는 기하학적 구조가 24 볼트(volt)의 정격 자동차 공급 전압에서 동작될 수 있게 설정되며, 싱글 코일의 길이가 4.0 mm에서 6.5 mm 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 싱글 코일(5, 5', 5")의 권수가 20 이상인 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 싱글 코일(5, 5', 5")의 권선(wire) 직경이 0.11 mm와 0.14 mm 사이의 값인 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 싱글 코일(5, 5', 5")의 외경(outside diameter)이 1.4 mm와 2.0 mm 사 이의 값인 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 싱글 코일(5, 5', 5")의 말단(5a, 5a', 5a")에 지지 수단(8, 8', 8")이 제공되는 것을 특징으로 하는 할로겐 램프.

Images