KR101048240B1 - 전극들을 위한 홀딩 장치를 갖는 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전 램프, 특히 고압 방전 램프에 관한 것으로, 상기 방전 램프는 두 개의 직경 방향으로 마주보는 넥들(2, 3)을 갖는 방전관(1)을 구비하고, 상기 각각의 넥들(2, 3) 안으로 하나의 홀딩 로드(5, 10)가 적어도 국부적으로 열에 의해 융합되고, 각각의 홀딩 로드(5, 10) 상에는 방전관(1) 안으로 연장되는 전극(4, 9)이 배열되며, 각각의 경우에, 적어도 하나의 환상판이 적어도 부분적으로 각각의 홀딩 로드(5, 10)를 고정시키고, 환상판들(7, 12) 중에서 적어도 하나는 방전관(1) 내에 배열된다.

Description

전극들을 위한 홀딩 장치를 갖는 방전 램프{DISCHARGE LAMP WITH A HOLDING APPARATUS FOR THE ELECTRODES}

본 발명은 방전 램프, 특히 고압 방전 램프에 관한 것으로, 상기 방전 램프는 각각의 경우에 하나의 홀딩 로드가 적어도 국부적으로 열에 의해 융합되도록 하는 두 개의 직경 방향으로 마주보는 넥들을 갖는 방전관을 구비하고, 각각의 홀딩 로드 상에는 방전관 안으로 연장되는 전극이 배열된다. 각각의 경우에, 적어도 하나의 환상판이 적어도 부분적으로 각각의 홀딩 로드 주변에서 맞물리도록(engage) 각각의 홀딩 로드 상에 배열된다.

고압 방전 램프들, 예컨대 수은-증기 램프들(HBO 램프들)은, 상대적으로 극심한 단기간의 힘 작용들의 경우에서 발생할 수 있는 바와 같이, 자신들의 사이즈 및 구조 때문에 충격 부하들에 민감하다. 특히, 운반 동안에, 이러한 램프들은 이러한 충격 부하들을 받을 수 있다. 특히, 2kW를 초과하는 전력을 갖는 램프들의 경우, 이러한 힘 작용들이 전극의 사이즈 때문에 일어난다면, 램프의 상당한 파손 위험이 존재한다. 결과적 손상은 램프의 비유용성을 유도할 수 있다. 특히, 이는 램프에 대한 회피할 수 없는 만큼의 거부를 일으키고, 그에 따라 또한 고객 만족도가 떨어진다.

일부 램프 타입들의 경우, 경우에 따라, 심지어 상대적으로 낮은 힘 작용들의 발생시에도, 예컨대 상대적으로 낮은 높이로부터 바닥 위로 충격이 일어날 때에도, 파손들이 관찰되었다. 램프에 대한 상대적으로 복잡한 설계 변경들의 결과로, 이 경우, 파손에 대한 저항력 증가가 달성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이는 또한 제한적이고, 여전히 이러한 단기간의 힘 작용들의 발생시 램프 파손들이 일어날 수 있다.

램프의 작동 동안에, 예컨대 HBO 램프들의 경우, 방전 캐리어, 즉 수은의 기화 이후에 수십 바의 고압이 발생한다. 램프의 구조는 이러한 압력들을 견딜 것을 필요로 한다.

도 1은 공지된 고압 방전 램프의 일부영역에 대한 섹션도를 나타낸다. 램프(I)는 석영 유리 전구 형태인 방전관(1)을 포함하고, 상기 방전관 상에 두 개의 넥들(2 및 3)이 서로 직경 방향으로 마주보게 배열된다. 홀딩 로드(5) 상에 고정되는 애노드(4)는 방전관(1) 안에 배열된다. 홀딩 로드(5)는 전구 넥(2) 안으로 연장되어 적어도 국부적으로 홀딩부 내에서 배열되고, 상기 홀딩부는 원뿔형 지지 롤러(6), 상기 지지 롤러에 연결되는 환상판(7) 및 상기 환상판에 연결되는 석영 블럭(8)을 포함한다. 구성요소들(6, 7 및 8)은 중앙 보어들을 갖고, 상기 보어들 안으로 홀딩 로드(5)가 삽입된다. 마찬가지로 지지 롤러(6)는 석영 유리로 형성된다. 상기 구성요소들(5 내지 8)은 전구 넥(2) 안으로 열에 의해 융합된다.

또한, 고압 방전 램프(I)는 방전관(1)에 마찬가지로 배열되는 캐소드(9)를 포함하고, 상기 캐소드(9)는 홀딩 로드(10) 상에서 고정된다. 또한, 상기 홀딩 로 드(10)는 전구 넥(3) 안으로 연장되고, 이 경우 석영 유리로 형성되는 지지 롤러(11)의 중앙 보어에 배열된다. 이번에는, 상기 지지 롤러(11)가 환상판(12)으로 연결되고, 상기 환상판(12) 안으로 홀딩 로드(10)가 마찬가지로 연장된다. 이번에는, 석영 블럭(13)이 홀딩 로드(10) 및 판(12)에 연결된다. 상기 판들(7 및 12)은 홀딩 로드들(5 및 10) 상으로 각각 솔더링되고, 홀딩 로드들(5, 10)을 램프 샤프트에 및 각각의 전구 넥들(2 및 3)에 고정시키도록 설계된다. 판들(7, 12)은 이 경우에 램프 샤프트들의 석영 재료에 단단하게 내장되고, 그 결과로 충격 부하시 발생되는 토크들이 흡수된다. 홀딩 로드들은 상대적으로 길고, 특히 판 및 전극 간의 간격이 상대적으로 넓어서, 그 결과로 힘 작용시 상대적으로 커다란 지레 힘들이 발생한다.

유사한 구성의 고압 램프들이 DE 102 09 426 A1 및 DE 102 09 424 A1에 공지되어 있다.

판들(7, 12)이 전구 넥들(2, 3)에 고정되는 기존의 견고한 구조의 한 가지 단점은, 홀딩 로드들(5, 10) 및 판들(7 및 12) 상에서 충격 부하시 발생하는 토크들이 방전관(1)의 유리에 실질적으로 감쇠되지 않고서 전달되어 그에 따라 유리 상에서 높은 정도의 압력을 유도한다는 사실로 간주될 수 있다. 따라서, 파손 위험 또는 적어도 작동을 악화시키는 틈 발생이 상대적으로 높다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 단기간의 힘 작용들 발생시 손상이 적어도 감소될 수 있는 그러한 구조를 갖는 방전 램프를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항에서 청구되는 특징들을 갖는 방전 램프에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 방전 램프, 특히 고압 방전 램프는 각각의 경우에 하나의 홀딩 로드가 적어도 국부적으로 열에 의해 융합되도록 하는 두 개의 바람직하게는 직경 방향으로 마주보는 넥들을 갖는 방전관을 구비하고, 각각의 홀딩 로드 상에는 방전관 안으로 연장되는 전극이 배열된다. 각각의 경우, 홀딩 로드 주변에서 적어도 부분적으로 맞물리도록 적어도 하나의 환상판이 홀딩 로드들 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 모두에 배열된다. 상기 환상판들 중 적어도 하나는 방전관 내에 위치한다. 상기 구조적 구성은, 경우에 따라, 예컨대 운반 동안에, 심지어 상대적으로 극심한 충격 부하들도 램프가 손상되거나 파괴되지 않고서 흡수될 수 있는 방전 램프를 제공할 수 있다. 특히, 방전관 내 환상판의 배열은, 힘 작용시에도 방전관에서 어떠한 결함 또는 틈 형성이 발생하지 않게 상기 배열이 적어도 진동할 수 있는 범위에서 어느 정도의 자유도를 제공하는 구조적 구성을 유도할 수 있다. 그러므로, 이러한 충격 부하들의 경우에 발생할 수 있는 바와 같은 토크들이 더 이상 넥들 및 특히 방전관에 실질적으로 감쇠되지 않고서 전달되지 않는다. 테스트들은 80g의 자유낙하 가속도를 갖는 단기간의 충격 부하들에도 방전 램프가 손상되지 않고 견디는 것을 보여주었다.

판은 종래 기술과 비교할 때 상당히 더 짧은 홀딩 로드들이 사용될 수 있도록 바람직하게 배열된다. 특히, 판 및 홀딩 로드와 마주보는 전극의 해당 단부 간 간격은 예컨대 도 1에 도시된 램프 구성을 위한 것보다 상당히 더 짧다. 그 결과, 지레 힘들은 힘 작용시 실질적으로 감소될 수 있다. 상기 간격은 특히 도 1에 도시된 종래 기술과 비교할 때 대략 25%, 특히 50%, 특히 75% 더 짧을 수 있다.

바람직하게, 방전관 내에 배열되는 상기 적어도 하나의 환상판은 적어도 홀딩 로드의 축 방향으로 지지체에 의해 고정된다. 바람직하게, 판은 지지체에서 적어도 국부적으로 배열되고, 상기 지지체는 유용하게도 상기 판을 완전히 둘러싼다.

수정된 구조의 결과로서, 환상판들 중 적어도 하나가, 연관된 홀딩 로드 상에 배열되는 전극의 위치가 변경될 필요 없이 방전관 안으로 삽입되도록 배열될 수 있다. 상기 전극의 위치는 여전히 정확하게 정의된다. 그러나, 충격 부하시, 상기 환상판은 적어도, 힘들이 더 이상 감쇠되지 않고서 방전관 및/또는 넥들에 완전히 전달되지 않도록 진동할 수 있다.

판은 지지체 안으로 유용하게 열에 의해 융합된다. 그러므로, 지지체는 또한 적어도 국부적으로 방전관의 안쪽으로 연장된다. 그 결과, 한편으로, 기계적으로 안정적인 구조가 제공될 수 있고, 이는 다른 한편으로 판의 진동을 위한 충분한 정도의 자유도를 허용한다.

바람직하게, 지지체는 관형이고, 방전 램프의 추가 구성요소들을 수용하도록 설계된다. 설계 관점에서, 지지체는 바람직하게도 환상판에 부가하여 상기 지지체가 석영 블럭을 둘러싸도록 구성되는데, 이때 적어도 하나의 몰리브덴 박막이 상기 석영 블럭의 외부에 부착된다. 이 경우, 석영 블럭은 또한 방전관 안으로 부분적으로 연장되도록 배열될 수 있다. 유용하게도, 홀딩 로드는 또한 상기 석영 블럭 안으로 연장된다. 구조적으로 바람직한 실시예에서, 방전관에 배열되는 환상판은 석영 블럭의 전면 단부에 놓이고, 홀딩 로드는 상기 판의 중앙 오프닝 및 석영 블럭의 중앙 보어를 관통해 연장된다. 상기 배열의 결과로서, 개별적인 구성요소들의 상호 간의 전체적인 고정 프로세스가 추가로 향상될 수 있고, 램프의 전체적인 안정성이 증가할 수 있다.

지지체는 바람직하게도 넥의 내부에 놓이도록 배열되는데, 연관된 전극의 홀딩 로드는 바람직하게 또한 연장된다. 지지체 및 바람직하게 또한 석영 블럭은, 방전관과 간격을 두고 떨어져 있는 판의 면 상에서 판과 상기 지지체 및 석영 블럭이 간격을 두고 떨어져 있도록, 대응하는 넥 안으로 밀폐 방식으로 유용하게 열에 의해 융합된다. 판을 특히 홀딩 로드의 축 방향에 대응하는 방전 램프의 축 방향으로 고정시키기 위하여, 전극 시스템이 그러므로 바람직하게 두 번 열에 의해 융합된다. 이 경우, 지지체는 방전관에서 환상판 및 석영 블럭의 외부 상에 맞추어진 전체 박막 시스템을 유용하게도 둘러싼다. 실제 샤프트 튜브 또는 실제 넥은 판을 넘어선 영역으로 열에 의해 융합되고 그에 따라 전극과 떨어져 있는 판의 면 상에 있는 영역에서 열에 의해 융합된다.

홀딩 로드가 최대한 석영 블럭 안으로 연장된다는 사실의 결과로서, 램프 축에 직각으로 이루어지는 회전들 및 그에 따라 또한 홀딩 로드의 축을 기준으로 한 회전 운동들이 또한 회피될 수 있다.

지지체는 바람직하게도 전극과 마주보는 단부에서 둥글게 마무리되도록 설계된다. 바람직하게, 각각의 몸체는 홀딩 로드가 연장되는 중앙 보어를 상기 둥글게 마무리된 전면 사이드 상에서 갖는다. 지지체는, 방전관 내에 배열되는 환상판 및 방전관 내에 자유롭게 배열되는 전극 간의 홀딩 로드 주변에서 자신이 맞물리도록 유용하게 배열된다. 바람직하게도, 판은 지지체의 상기 둥글게 마무리된 전면 단부에 직접 위치되고, 그 결과로, 상기 지지체의 전면 단부의 상기 테이퍼링된 구성 덕분에, 이로써 환상판은 축 방향으로 유지되고, 바람직하게는 바로 인접한 석영 블럭에 의해 반대편 사이드 상에서 유지된다.

유용한 구성예에서, 지지체는 유리 또는 유리와 유사한 재료로 형성된다. 바람직하게, 상기 지지체는 구성요소들을 방전관의 넥 안으로 삽입, 특히 열에 의해 융합하는 관점으로 추가의 프로세싱을 허용하는 그러한 재료로 설계된다.

특히 유용한 구성에서, 적어도 환상판, 특히 독점적으로 애노드가 부착되는 홀딩 로드를 둘러싸는 환상판은 방전관 내에 위치된다. 충격 부하시 발생하는 램프에 대한 손상 및 그에 따라 특히 애노드의 홀딩 로드가 열에 의해 융합되는 넥에서 발생되면서 방전관까지 연장될 수 있는 손상을 주요하게 책임지는, 그 형상 및 그 중량에 있어서, 그것이 정확하게 애노드이기 때문에, 정확하게, 애노드에 연관되는 상기 판이 방전관 안으로 개념적으로 당겨지도록 위치되는 것이 특히 유용하다. 또한, 대신에 또는 부가하여, 캐소드의 환상판이 방전관에 배열될 수도 있다.

유용한 실시예에서, 방전 램프는 수은-증기 램프(HBO 램프) 형태이다.

제안된 방전 램프의 결과로서, 파열 압력에 대한 저항력이 또한 파손에 대한 저항력에 부가하여 증가될 수 있다.

특히, 열에 의한 융합-밀폐 설계는 파열 압력에 대한 증가된 저항력을 허용한다.

본 발명의 예시적인 실시예가 개략적인 도면을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 종래 기술에 공지된 고압 장전 램프의 섹션도; 및

도 2는 본 발명에 따른 방전 램프의 일부분의 섹션도.

도면에서, 동일하거나 기능적으로 동일한 엘리먼트들에는 동일한 참조부호들이 제공된다.

도 2의 개략적인 섹션도는 본 발명의 이해에 필수적인 수은-증기 램프(I) 형태의 방전 램프의 구성요소들을 나타낸다. 수은-증기 램프(I)는 타원형이 되도록 형상화되는 석영 유리로 만들어진 방전관(1)을 포함한다. 방전관과 인접하게, 두 반대편 사이드들에는 넥들(2 및 3) 형태의 두 개의 단부들이 있다. 예시적 실시예에서, 넥들(2 및 3)은 자신들의 길이에 걸쳐서 실질적으로 일정한 지름을 갖도록 형성된다. 그러나, 넥들은 또한 자신들의 길이에 걸쳐서 자신들의 지름에 관하여 가변될 수 있고, 특히 자신들이 방전관(1)과 합쳐지는 영역에서 특히 테이퍼링되도록, 특히 원뿔형으로 형성될 수 있다.

예시적 실시예에서, 도 1에 공지된 배열이 넥(3)에서 보여지며, 이 경우 일부 영역에서 도 1에 도시된 공지된 방전 램프와 유사한 구성이 제공된다. 이를 위해, 캐소드(9)는 방전관(1) 내에 위치되고 홀딩 로드(10) 상에 고정되며, 상기 홀딩 로드(10)는 지지 롤러(11) 안으로 연장되는데, 상기 지지 롤러(11)는 이를 위한 중앙 보어를 갖는다. 홀딩 로드가 연장되도록 하는 중앙 보어를 마찬가지로 가지는 환상판(12)이 지지 롤러(11)에 인접하게 제공된다. 석영 블럭(13)이 환상판(12)에 인접하게 제공되고, 상기 구성요소들은 밀폐 방식으로 넥(3) 안으로 열에 의해 융합된다. 캐소드(9)의 영역 및 그에 따른 넥(3)의 영역에서, 홀딩 로드(10)만이 방전 공간 안으로 부분적으로 연장되고 그에 따라 방전관(1) 안으로 부분적으로 연장된다.

예시적 실시예에서, 애노드(4)는 마찬가지로 방전관(1) 내에서 반대편 사이드 상에 배열된다. 상기 애노드(4)는 홀딩 로드(5) 상에 고정되고, 상기 홀딩 로드(5)는 석영 블럭(8') 안으로 연장된다. 이를 위해, 석영 블럭(8')은 애노드(4)와 마주보는 자신의 사이드 상에 중앙 보어를 갖는다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 홀딩 로드(5)는 환상판(7)에 의해 둘러싸이고, 상기 환상판(7)은 방전관(1) 내에 위치된다. 이 경우, 환상판(7)은 석영 블럭(8')의 전면 사이드 상에 배열되고, 오프닝을 가지며, 상기 오프닝을 통해 홀딩 로드(5)가 연장된다. 도 2의 도시로부터 볼 수 있는 바와 같이, 석영 블럭(8')은 방전관(1) 안으로 부분적으로 또한 연장되도록 배열된다.

몰리브덴 박막들(15)은 석영 블럭(8')의 외부 사이드 상에서 부착된다, 특히 열에 의해 융합된다. 상기 몰리브덴 박막들(15)은 원통형 석영 블럭(8')의 전체 길이에 걸쳐서 가이드되고, 전기적 접촉-생성을 위해 제공된다.

환상판(7)과 석영 블럭(8') 그리고 상기 석영 블럭에 놓인 박막들(15)은 관형 지지체(14)로 열에 의해 융합되고, 상기 관형 지지체(14)는 예시적 실시예에서 석영 유리로 형성된다. 여기서 볼 수 있는 바와 같이, 지지체(14)는 애노드(4)와 마주보는 자신의 전면 단부에서 테이퍼링되도록 형성되고, 둥글게 마무리된 영역들(141)을 갖는다. 지지체(14)는 마찬가지로 방전관 안으로 부분적으로 연장되고 또한 적어도 부분적으로 홀딩 로드(5)를 둘러싸는데, 상기 홀딩 로드(5)는 지지체(14)에서 오프닝(142)을 통해 연장된다. 볼 수 있는 바와 같이, 환상판(7)은 상기 지지체(14)의 전면 영역에 배치되고 둥글게 마무리된 영역들(141)에 바로 인접하게 되도록 위치된다. 그러므로, 환상판(7)은 축 방향으로 고정되고 따라서 지지체(14)에 의해 및 바로 인접한 석영 블럭(8')에 의해 홀딩 로드(5)의 길이축 방향으로 고정된다. 볼 수 있는 바와 같이, 지지체(14)는 환상판(7) 및 애노드(4) 사이에서 홀딩 로드(5) 주변에서 맞물리도록 배치된다.

상기 지지체(14) 및 그 안에 고정되고 배열되는 전술된 구성요소들의 추가적 고정 및 위치적으로 정확한 배열을 위해, 넥(2)이 단지 애노드(4)와 떨어져 있는 환상판(7)의 사이드 상에 열에 의해 융합된다. 그러므로, 애노드(4)의 전극 시스템은 특히 환상판(7)을 고정시키기 위하여 두 번 열에 의해 융합된다. 따라서, 지지체(14)는 적어도 국부적으로 넥(2)의 내부 사이드에 직접 자신의 외부 사이드가 놓인다.

환상판(7)의 상기 배열 덕분에, 첫째로, 기계적으로 정밀한 환상판(7)의 포지셔닝이 보장되며, 그러나 둘째로, 적어도 상기 환상판(7)이 수은-증기 램프(I) 상에 충격 부하 발생시 자유로운 것도 가능하며, 이는 적어도, 진동이 가능하고 그에 따라 작용중인 힘들이 감쇠될 수 있고 넥(2) 및 방전관(1)에 작용중인 힘들이 실질적으로 완전히 전달되는 것 없이 사실상 사라질 수 있게 한다. 상기 구조의 결과로서, 파손에 대한 저항력이 현저히 증가될 수 있고, 방전관의 압력 저항력 및 그에 따른 작동 신뢰성이 또한 증가할 것으로 예상될 수 있다.

Claims (14)

1. 방전 램프로서,

   정반대 방향으로 대향하는 두 개의 넥들(2, 3)을 갖는 방전관(1)을 구비하고,

   상기 넥들(2, 3) 안으로 하나의 홀딩 로드(5, 10)가 각각 열에 의해 융합되고,

   각각의 홀딩 로드(5, 10) 상에 상기 방전관(1)으로 연장되는 전극(4, 9)이 배열되고,

   적어도 하나의 환상판이 각각 홀딩 로드(5, 10) 둘레에 부분적으로 또는 전체적으로 맞물리고,

   상기 환상판들 중 적어도 하나가 상기 방전관(1) 내에 배열되고,

   상기 방전관(1) 내에 배열되는 상기 환상판이 지지체(14) 내에 배열되고,

   상기 지지체(14)는 상기 전극을 마주하는 전면 단부에서 테이퍼링(taper)되고 둥글게 마무리된 영역(141)을 가지고, 그리고

   상기 환상판은 상기 둥글게 마무리된 영역(141)에 인접하여 위치되는,

   방전 램프.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 환상판은 상기 지지체(14) 안으로 열에 의해 융합되는,

   방전 램프.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 지지체(14)는 관형이고, 상기 방전관(1) 안으로 연장되는,

   방전 램프.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 지지체(14)는 상기 환상판 및 석영 블럭(8')을 둘러싸고, 몰리브덴 박막들(15)이 상기 석영 블럭(8')의 외부에 부착되는,

   방전 램프.
6. 제5항에 있어서,

   상기 홀딩 로드(5)는 상기 석영 블럭(8') 안으로 연장되는,

   방전 램프.
7. 제5항에 있어서,

   상기 방전관(1) 내에 배열되는 상기 환상판은 상기 석영 블럭(8')에 놓이는,

   방전 램프.
8. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 지지체(14)는 넥의 내부에 놓이는,

   방전 램프.
9. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   적어도 상기 지지체(14)는 상기 방전관(1)과 떨어져 있는 상기 환상판의 측면 상에서 밀폐 방식으로 상기 넥 안으로 열에 의해 융합되는,

   방전 램프.
10. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    상기 지지체(14)는 상기 전극과 마주보는 단부(141)에서 둥글게 마무리되도록 설계되고, 상기 홀딩 로드는 상기 지지체(14)에서 오프닝(142)을 관통해 가이드되는,

    방전 램프.
11. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    상기 지지체(14)는 유리로 형성되는,

    방전 램프.
12. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    애노드(4)가 부착되는 홀딩 로드(5)를 둘러싸는 환상판은 상기 방전관(1) 내에 위치되는,

    방전 램프.
13. 제1항 또는 제3항에 있어서,

    상기 방전 램프는 수은-증기 램프 형태인,

    방전 램프.
14. 제1항에 있어서,

    상기 방전 램프는 고압 방전 램프인,

    방전 램프.

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