KR100904377B1 - 형광램프 소성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광램프 소성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부히터와 하부히터 사이의 이격공간을 최소화하고, 석영관을 로딩하거나 언로딩할 필요가 없는 형광램프 소성장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 형광램프 소성장치는 상부히터; 상기 상부히터의 하부에 위치하는 하부히터; 및 상기 상부히터와 하부히터의 사이에 석영관이 위치하도록 지지하면서 회전시키는 롤러부;를 포함하한다.

형광램프. 벌브. 석영관. 소성로. 열손실.

Description

형광램프 소성장치{BURNING APPARATUS FOR FLUORESCENT LAMP}

본 발명은 형광램프 소성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부히터와 하부히터 사이의 이격공간을 최소화하고, 석영관을 로딩하거나 언로딩할 필요가 없는 형광램프 소성장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치 중에서 액정표시소자는 자체적으로 발광하지 못하는 비발광소자이기 때문에 별도의 광원을 제공하는 백라이트 장치가 요구된다.

이러한 백라이트 유닛(backlight Unit)에는 수 mm의 직경을 가지는 형광램프가 사용된다. 이 형광램프에는, 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)와 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용된다.

냉음극 형광램프(10)의 일반적인 구조를 보면 도 1에 도시된 바와 같이, 긴 유리관인 벌브(11)와, 그 양단에 양극(12) 및 음극(13)이 부착되고, 두 전극은 상기 벌브(11)의 양단에 형성되는 리드(16)로 연결되어 구성된다. 또한, 상기 벌브(11)의 내벽에는 형광물질(14)이 도포되어 있으며, 벌브의 내부 공간(15)은 수은과 아르곤, 네온 등의 혼합가스가 충전되어 있다.

한편, 외부전극 형광램프(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 벌브(21)의 양끝 을 봉합시키고, 램프(20) 양단을 외측에서 감싸는 형태의 전극(22, 23)을 형성시킨 구조이며, 이 외부전극(22, 23)에 의하여 벌브(21) 내에 전기장을 형성하여 기체를 방전시키는 방식이다. 또한, 상기 벌브(21)의 내벽에는 형광물질(24)이 도포되어 있으며, 벌브의 내부 공간(25)은 수은과 아르곤, 네온 등의 혼합가스가 충전되어 있다.

이러한 냉음극 형광램프나 외부전극 형광램프를 제조하기 위하여는 형광물질 도포장치에 의해 벌브의 내부에 형광물질을 도포하고, 이를 소성장치에 의해 소성하여 안정화시키는 공정이 필수적으로 진행된다.

상기 소성장치는 형광물질이 도포된 벌브를 상부히터와 하부히터 사이로 로딩하고, 상기 히터들에 의해 가열하여 소성한 후, 소성된 벌브를 언로딩하여 완료된다.

그런데, 상기 벌브는 두께가 매우 얇은 유리관이기 때문에, 소성을 위해 로딩과 언로딩시에 서로 부딪쳐서 파손되는 경우가 발생한다. 특히, 상하부 히터에 의해 벌브를 소성할 때, 열이 고루 전달되게 하기 위하여 상기 벌브를 회전시키게 되는데, 이러한 회전운동시 벌브의 파손이 빈번하게 발생한다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 벌브(L)를 석영관(C)에 삽입하여 로딩, 회전, 언로딩하여 소성한다. 이와 같이 석영관(C)을 이용할 경우, 벌브(L)의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 작업의 연속성도 확보되는 부수적 효과도 있다. 도 3에서는 석영관(C)에 1개의 벌브(L)가 삽입된 상태를 도시하였으나, 통상 석영관에 대략 3개의 벌브를 삽입하여 공정을 수행하는 것이 유리하다.

도 4를 참조하여 종래의 형광램프 소성장치의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 종래의 소성장치(100)는 석영관 로딩용 승강기(110)와, 상기 벌브(L)를 석영관(C)에 로딩하는 로딩부(미도시)와, 상기 석영관(C)을 상부히터(121)와 하부히터(122) 사이에서 이송하는 다수개의 이송블록(130)과, 상기 이송블록(130)에 의해 이송되는 석영관(C)을 회전시키는 회전롤러(141)와, 석영관(C)으로부터 소성된 벌브(L)를 언로딩하는 언로딩부(미도시)와, 석영관 벌브 언로딩용 승강기(150)로 구성된다. 상기 언로딩용 승강기(150)를 타고 내려온 석영관은 다시 수거용 컨베이어(152)를 통해 로딩용 승강기(110)로 이송된다.

또한 상기 회전롤러(151)에 의해 회전되는 석영관에 고압공기를 분사하는 블로워(미도시)이 더 구비된다. 이는 벌브의 소성시 발생하는 이물질 및 가스를 배출하기 위한 것이다.

도 5를 참조하면, 상부히터(121)와 하부히터(122) 사이에는 이송블록(130)과, 회전롤러(도 4의 141 참조)가 구비된 회전수단(140)이 각각 구비되는데, 상기 이송블록(130)은 캠구동을 하여 상기 회전롤러(141)와 중첩되면서 석영관을 이웃하는 회전롤러로 전달한다. 상기 이송블록(130)은 다수개 구비되어 각각 정해진 구간만큼만 이송하는 구성요소이며, 상기 회전롤러(141)는 이송블록(130)으로부터 전달된 석영관을 회전시키는 구성요소이다. 상기 석영관을 회전시키는 것은 그 내부에 로딩된 벌브의 휨을 방지하기 위한 것이다. 즉, 벌브는 얇고 긴 유리관 형태이므로 열이 가해지면, 휨 현상이 발생될 수 있다. 이러한 휨 현상은 회전에 의해 해결될 수 있다. 상기 회전롤러는 다수개가 구비되고, 각각은 체인에 의해 연결되는 스프라켓이 구비된다.

도 6a 내지 도 6d를 참조하여 종래의 소성장치의 작동을 설명한다.

먼저, 석영관 로딩용 승강기를 타고 상승된 석영관은 로딩부에 의해 벌브가 삽입된다. 벌브가 삽입된 석영관(C)은 회전롤러(141)에 의해 상부히터(121)와 하부히터(122)의 사이에서 회전하면서 소성된다. 이 상태에서 상기 제 1 이송블록(130)이 캠구동에 의해 상승한다(도 6a 참조).

이와 같이 제 1 이송블록(130)이 상승하면 석영관(C)은 회전롤러(141)로부터 상기 제 1 이송블록(130)으로 전달되게 된다(도 6b 참조).

이 상태에서 상기 제1 이송블록(130)을 수평이송 및 하강하면 상기 석영관은 이웃하는 회전롤러(141)로 전달되게 된다(도 6c 및 도 6d 참조).

이러한 과정을 반복하여 소정의 구간만큼 석영관이 이송을 하게 되면, 제 2 이송블록이 작용하여 상기 석영관들을 동일한 방향으로 이송하고, 결국, 소성을 완료하고 언로딩하게 된다.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 형광램프 소성장치는 상부히터와 하부히터 사이에서 이송블록이 캠구동을 해야 하기 때문에, 그에 따른 공간이 필수적으로 확보되어야 한다. 즉, 상부히터와 하부히터 사이의 이격공간이 상대적으로 클 수밖에 없기 때문에 히터의 열손실이 크다는 문제점이 있다.

이러한 열손실로 인해 정확한 공정온도를 세팅하기가 매우 힘들고, 설비 주변온도가 상승되는 문제점도 있다. 더욱이, 캠구동을 하는 이송블록이 구비되어야 하기 때문에 설비가 복잡하다.

또한 석영관을 로딩하고 언로딩하며, 언로딩된 석영관을 재사용하기 위하여 이송하여야 하는데, 이러한 석영관의 로딩, 언로딩 및 이송과정에서 석영관이 파손되는 문제점이 있다. 더 나아가 이러한 석영관의 로딩, 언로딩 및 이송을 위해 로딩용 승강기, 언로딩용 승강기, 및 수거용 컨베이어가 별도로 구비되어야 하기 때문에 설비가 매우 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부히터와 하부히터 사이의 이격공간을 최소화하고, 석영관을 로딩하거나 언로딩할 필요가 없는 형광램프 소성장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 형광램프 소성장치는 상부히터; 상기 상부히터의 하부에 위치하는 하부히터; 및 상기 상부히터와 하부히터의 사이에 석영관이 위치하도록 지지하면서 회전시키는 롤러부;를 포함하한다.

또한 상기 석영관의 내부에 벌브를 로딩하는 로딩부와, 상기 석영관의 내부에서 벌브를 언로딩하는 언로딩부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 석영관의 내부에 공기를 분사하는 블로워가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부히터를 수평이동시키는 수평이동수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 수평이동수단은 상기 상부히터의 양측에 구비되는 이송롤러와 상기 이송롤러를 안내하는 가이드를 포함하여 수동으로 이동시킬 수도 있고, 여기에 상기 이송롤러를 구동시키는 구동부를 더 구비시켜 용이하게 이동시킬 수 있다. 또한 상기 이송롤러는 'V홈'롤러로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상부히터와 하부히터 사이의 이격공간을 최소화할 수 있기 때문에 열손실을 줄일 수 있고, 그 결과 공정온도를 정확하게 설정할 수 있을 뿐만 아니라 설비 주변온도의 상승을 방지하는 효과가 있다.

또한 석영관을 로딩, 언로딩하거나 이송하지 않기 때문에 석영관의 파손이 방지된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 형광램프 소성장치의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 소성장치(200)는 상부히터(210)와 하부히터(220)가 구비되다.

또한 상기 상부히터(210)와 하부히터(220) 사이에 석영관(C)이 위치되도록 지지하면서 상기 석영관(C)을 회전시키는 복수의 롤러부(230)가 구비된다.

특히, 상기 석영관(C)은 상부히터(210)와 하부히터(220) 사이에서 이송되지 않기 때문에 도 4에 도시된 이송블럭(130)과 같은 구성요소는 불필요하다. 결국, 상기 석영관(C)은 상기 상부히터(210)와 하부히터(220) 사이에 로딩되거나 언로딩되지 않고, 항상 제자리에서 회전운동만 하는 것이다.

상기 복수의 롤러부(230)는 석영관(C)의 양단부를 지지하고 회전시키기 위하여 상기 상부히터(210)와 하부히터(220)의 양측에 2열로 구성되며, 본 실시예에서 각 열은 10개의 롤러로 구성된다. 이들 10개의 롤러는 구동부(미도시), 체인(미도시) 및 스프라켓(미도시)에 의해 일정한 회전운동을 한다.

또한 상기 롤러부(230)의 바깥쪽에는 상기 석영관(C)의 내부에 고압의 공기를 분사하는 블로워(240)가 구비된다. 상기 블로워(240)는 석영관(C)의 내부에 있는 벌브(L)가 소성되는 과정에서 발생되는 이물질이나 가스 등을 석영관(C) 외부로 배출하기 위한 구성요소이다.

또한 상기 소성장치(200)의 유지 보수를 위해 상기 상부히터(210)는 수평이동이 가능하게 구성된다. 본 실시예에서는 상부히터(210)를 이동시키는 수평이동수단으로서, 상부히터(210)의 양측에 구비되는 V홈롤러(211)와, 상기 V홈롤러(211)를 안내하는 가이드(251)로 구성된다. 상기 가이드(251)는 프레임(250)에 형성되어 있다. 따라서 유지보수를 할 경우에는 상기 상부히터(210)를 작업자가 수동으로 밀면, 상기 V홈롤러(211)가 상기 가이드(251)를 따라 회전하면서 이동되는 것이다. 물론 상기 V홈롤러(211)를 구동시키는 구동부(미도시)를 구비하면 더욱 용이하게 상부히터(210)를 이동시킬 수 있을 것이다.

또한 상기 블로워(240)가 위치하는 자리에는 상기 석영관(C)의 내부에 벌 브(L)를 로딩시키는 로딩부(미도시)가 구비된다. 따라서 상기 블로워(240) 및 로딩부는 교대로 작업을 해야 하기 때문에 이동이 가능하게 설치된다.

또한 상기 로딩부의 반대측에는 언로딩부(미도시)가 구비된다. 상기 언로딩부는 석영관(C)의 내부에서 소성이 완료된 벌브(L)를 석영관(C)으로부터 언로딩하는 구성요소이다.

상기 로딩부와 언로딩부는 푸셔와 같은 공지의 수단이다.

또한 상기 블로워도 수평이동이 가능하게 구성된다.

도 8을 참조하면, 실질적으로 상부히터(210)와 하부히터(220) 사이의 이격공간은 석영관(C)이 위치될 정도의 공간만으로도 충분하다.

이를 참조하여 본 발명에 의한 소성장치의 작동상태를 설명한다.

상술한 바와 같이, 상부히터(210)와 하부히터(220)의 사이에는 석영관(C)이 항상 위치한다. 상기 석영관(C)은 롤러부(230)에 의해 지지되어 있다.

이 상태에서 상기 로딩부에 의해 석영관(C)의 내부에 벌브(L)를 로딩한다. 벌브의로딩이 완료되면, 상기 롤러부(230)에 의해 상기 석영관(C)을 제자리에서 회전시키고, 상부히터(210)와 하부히터(220)를 작동시켜 벌브(L)를 소성시킨다.

이와 같이 석영관(C)을 제자리에서 회전시켜 벌브(L)를 소성하게 되는데, 소성 과정에서 발생하는 이물질이나 가스를 배출하기 위하여 상기 블로워(230)에 의해 석영관(C)의 내부에 고압공기를 분사한다.

이와 같은 공정을 통해 벌브의 소성이 완료되면, 언로딩부에 의해 석영관의 내부로부터 벌브를 언로딩하고, 벌브가 언로딩된 석영관에 다시 벌브를 로딩하여 위의 과정을 반복함으로써 벌브를 소성하는 것이다.

도 1 및 도 2는 일반적인 형광램프의 구조를 나타낸 것이다.

도 3은 벌브가 석영관에 로딩된 상태를 도시한 것이다.

도 4는 종래 형광램프 소성장치를 나타낸 것이다.

도 5는 도 4에 도시된 소성장치의 요부 구성요소를 도시한 것이다.

도 6a 내지 도 6d는 도 4에 도시된 소성장치의 작동상태를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명에 의한 소성장치의 사시도를 나타낸 것이다.

도 8은 도 7에 도시된 소성장치의 정면도를 나타낸 것이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

200: 소성장치 210: 상부히터

211: V홈롤러 220: 하부히터

230: 롤러부 240: 블로워

250: 프레임 251: 가이드

Claims (8)

1. 상부히터;

   상기 상부히터의 하부에 위치하는 하부히터;

   상기 상부히터와 하부히터 사이에 위치되는 석영관;

   상기 석영관을 지지하면서 제자리에서 회전시키는 롤러부; 및

   상기 상부히터를 수평이동시키는 수평이동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 석영관의 내부에 벌브를 로딩하는 로딩부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 석영관의 내부에서 벌브를 언로딩하는 언로딩부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 석영관의 내부에 공기를 분사하는 블로워가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평이동수단은,

   상기 상부히터의 양측에 구비되는 이송롤러와,

   상기 이송롤러를 안내하는 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 수평이동수단은 상기 이송롤러를 구동시키는 구동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 이송롤러는 'V홈'롤러인 것을 특징으로 하는 형광램프 소성장치.

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