KR101226190B1 - 백열 할로겐 램프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백열 할로겐 램프에 관한 것으로, 상기 백열 할로겐 램프는 투명 광 전구(1) 내 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트(3) 및 충전물을 포함하고, 상기 광 전구는 할로겐 리사이클 처리를 위한 할로겐 성분 및 크립톤 또는 크세논을 포함하는 희귀 가스 성분을 가지며, 상기 희귀 가스 성분은 적어도 하나의 추가 희귀 가스를 포함하고, 상기 희귀 가스의 원자들은 크립톤 원자들 보다 작은 원자 반경을 가지며 광 전구(1) 내 냉충전 압력은 0.7 메가파스칼 보다 크거나 같다. 상기 백열 할로겐 램프는 곡선형 램프의 광원으로서 적당하거나 또는 자동차의 결합된 주간 운용등 또는 위치등으로 적당하다.
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 할로겐 백열 램프에 관한 것이다.
할로겐 백열 램프는 예컨대 EP 0 370 317 A2에 개시되었다. 이 명세서는 투명 램프 용기 및 상기 투명 램프 용기 내부에 배열된 텅스텐 백열 필라멘트뿐 아니라 상기 램프 용기 내에 배열된 충전물(filling)을 가진 고온에서 동작하는 할로겐 백열 램프를 기술하고, 상기 충전물은 탄소, 수소, 불활성 가스, 인, 염소 및 브롬을 포함한다. 탄소에 대한 염소 및 브롬의 결합 총 량의 몰 비율은 1 보다 크고, 크롬 및 브롬의 결합된 총 량에 대한 인의 몰 비율은 0.5 내지 2 사이의 범위이다. 질소, 크세논, 크립톤, 아르곤 또는 헬륨 가스들은 불활성 가스로서 제안되었다.
EP 1 255 279 A2는 소형 할로겐 백열 램프를 기술하고, 상기 소형 할로겐 백열 램프의 충전물은 0.5 메가파스칼(megapascal) 또는 3 메가파스칼 범위의 냉충전 압력(coldfilling pressure)을 가지며 상기 소형 할로겐 백열 램프의 희귀 가스 성분은 크세논을 포함하여 가능한 한 낮은 텅스텐 백열 필라멘트의 텅스텐 증발 비율을 유지한다. 충전 성분으로서 희귀 가스 크세논의 사용은 큰 체적들을 가진 램프 용기들에서 가격이 비싸다.
본 발명의 목적은 수명 동안 발생하는 램프 용기의 현저한 흑화 없이 상이한 전력들에서 동작될 수 있는 범용 할로겐 백열 램프를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제 1 항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 기술된다.
본 발명에 따른 할로겐 백열 램프는 투명 램프 용기내에 배열된 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트, 및 램프 용기내 충전물을 가지며, 상기 충전물은 할로겐 사이클 처리 동안 할로겐 성분 및 희귀 가스 성분을 포함한다. 본 발명에 따라, 램프 용기내에서 냉충전 압력은 0.7 메가파스칼 보다 크거나 같고, 희귀 가스 성분은 크립톤 또는 크세논 및 적어도 하나의 추가의 희귀 가스를 포함하고, 상기 추가의 희귀 가스의 원자들은 크립톤 원자들 보다 작은 원자 반경을 가진다.
이것은 할로겐 백열 램프가 램프 용기의 현저한 흑화 없이 상이한 전력들에서 동작될 수 있는 것을 보장한다. 희귀 가스 크립톤 또는 크세논과 함께 높은 냉충전 압력은 텅스텐 백열 필라멘트의 텅스텐 증발 속도를 낮추는데 공헌한다. 크립톤 또는 크세논 외에, 희귀 가스 성분은 추가의 희귀 가스를 포함하고, 상기 추가 희귀 가스의 원자들은 크립톤 원자들 보다 작은 원자 반경을 가진다. 이런 추가 희귀 가스로 인해, 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트로부터 램프 용기로 열의 전달이 개선된다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 램프의 감광 동작 동안 또는 감소된 전력을 사용한 동작 및 램프의 짧은 동작 기간 동안에서도 램프 용기의 충분한 가열은 보장되어 상기된 동작 상태들 또는 동작 단계들 동안 할로겐 사이클 처리를 유지할 수 있고 램프 용기의 흑화를 방지할 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 할로겐 백열 램프는 턴 오프할 때, 굴곡 주변을 느리게 운행할 때 또는 주차 보조로서 측면 도로를 조명하기 위하여 짧은 기간 동안만 자동차 전조등에서 스위치 온 되는 정적 코너링 조명(static cornering light)의 광원으로서 사용하기에 특히 적당하다. 게다가, 본 발명에 따른 할로겐 백열 램프는 주간 주행등 램프 및 위치등 램프로서 결합된 사용에 적당하다. 하루 동안, 이런 할로겐 백열 램프는 예컨대 12 볼트의 자동차 차량 전기 시스템 전압을 사용하여 주간 주행등 램프로서 동작되고, 밤에는 위치등 램프로서 차량 전기 시스템 전압의 대략 절반인 대략 6 볼트로 동작된다.
바람직하게, 크세논이 없고 크립톤만 있으며 추가 희귀 가스 네온 또는 아르곤이 사용된다. 네온 및 아르곤 양쪽은 상기된 측면에서 열 전달의 개선에 기여한다. 본 발명의 제 1 바람직한 예시적인 실시예에 따라, 아르곤은 크립톤 외에 추가 희귀 가스로서 사용되고, 희귀 가스 아르곤의 부분 압력은 바람직하게 램프 용기 내 냉충전 압력의 80 퍼센트 미만이거나 같다. 본 발명의 제 2 바람직한 예시적인 실시예에 따라, 네온은 크립톤 외에 추가 희귀 가스로서 사용되고, 희귀 가스 네온의 부분 압력은 바람직하게 램프 용기내 냉충전 압력의 40 퍼센트 보다 작거나 같다. 본 발명의 제 3 바람직한 예시적인 실시예에 따라, 네온 및 아르곤 모두는 크립톤 외에 추가 희귀 가스로서 사용된다.
희귀 가스 크립톤 또는 크세논의 부분 압력은 바람직하게 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트에서 텅스텐 증발 속도를 낮게 유지하기 위하여 냉충전 압력의 20 퍼센트 보다 크거나 같다.
충전물 내 할로겐 원자들의 함량은 바람직하게 할로겐 사이클 처리를 가능하게 하기 위하여 100 ppm(일백만 당 성분들) 또는 600ppm의 범위이다. 할로겐 성분의 과도하게 높은 농도 또는 과도한 부가는 램프 용기상에 층을 형성하거나 상대적으로 차가운 금속 지점들에서 재료의 제거를 유발할 수 있다.
예컨대 램프의 제조 동안 램프 용기로 전달되었던 램프 용기 내 오염물들을 제거하기 위하여, 인 또는 인 화합물은 바람직하게 램프 용기내에서 게터로서 배열된다.
램프 용기는 동작 동안 램프 용기를 계속 가열하기 위하여 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트에 의해 생성된 전자기 방사선의 일부를 흡수하거나 램프 용기 내부로 다시 반사하는 코팅을 구비할 수 있다. 이런 코팅은 예컨대 텅스텐 백열 필라멘트에 의해 방사된 적외선 방사선을 램프 용기 쪽으로 다시 반사하고 램프를 추가로 가열하는 것을 보장하는 램프 용기의 다른 표면상에 있는 투명 간섭 필터이다. 그러나, 대신 코팅은 적외선을 흡수하여 이런 방식으로 램프 용기를 가열하는 것을 돕는 축적된 열의 투명 층 형태일 수 있다. 이런 목적을 위하여, 램프 용기는 예컨대 적당한 컬러를 가질 수 있다.
본 발명은 두 개의 바람직한 예시적인 실시예들을 참조하여 하기에 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 바람직한 예시적인 실시예들에 따른 할로겐 백열 램프들의 구성의 개 략도이다.
이들 할로겐 백열 램프들은 자동차에서 12 볼트의 정격 전압으로 동작하기 위한 소위 H8 램프들이다. 이들 램프들의 최대 전력 소비는 13.2 볼트의 동작 전압에서 43 와트이다.
바람직한 예시적인 실시예들에 따라, 할로겐 백열 램프들은 한쪽 단부에 베이스(2)를 구비한 유리, 실질적으로 원통형 램프 용기(1)를 가진다. 몰리브덴 튜브에 동봉된 인출 필라멘트들이 전력 공급 와이어(4,5)에 각각 용접되는 축방향으로 정렬된 백열 필라멘트(3)는 램프 용기(1) 내에 배열된다. 두 개의 전력 공급 와이어들(4,5)은 베이스(2)의 전기 접속부(6,7)에 전기 도전적으로 각각 접속된다. 램프 용기(1)는 석영 유리 또는 경질 유리, 예컨대 알루미노실리케이트 유리로 구성된다.
충전물은 할로겐 성분 및 희귀 가스 성분을 가진 램프 용기(1) 내에 배열된다. 게다가, 인 게터는 모든 예시적인 실시예들에서 램프 용기(1) 내에 배열된다.
본 발명의 제 1 예시적인 실시예에 따라, 희귀 가스 성분은 희귀 가스 크립톤 및 아르곤을 포함한다. 총 냉충전 압력, 즉 실온(대략 22℃)에서 총 충전 압력은 1.2 메가파스칼이다. 아르곤의 부분 압력은 0.9 메가파스칼이다. 충전물, 바람직하게 브로미움(bromium), 요오드 및 염소 내의 할로겐 원자의 함량은 450 ppm이다. 충전물의 나머지는 크립톤이다.
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본 발명의 제 3 예시적인 실시예에 따라, 희귀 가스 성분은 희귀 가스 크립톤, 네온 및 아르곤을 포함한다. 총 냉충전 압력은 1.2 메가파스칼이다. 크립톤 및 네온의 부분 압력은 각각의 경우 0.3 메가파스칼이다. 충전물, 바람직하게 브로미움, 요오드 및 염소에서 할로겐 원자들의 함량은 450 ppm이다. 충전물의 나머지는 아르곤이다.
본 발명은 상기에 보다 상세히 설명된 예시적인 실시예들로 제한되지 않는다. 예컨대, 냉충전 압력은 상당히 높은 값들을 가질 수 있다. 게다가, 희귀 가스 크립톤 대신, 상기된 예시적인 실시예들에서 크세논 또는 크세논 및 크립톤의 혼합물 역시 사용될 수 있다.
Claims (12)
- 투명 램프 용기 내에 배열된 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트, 및 할로겐 사이클 처리를 위한 할로겐 성분과 크립톤 함유 희귀 가스 성분 또는 크세논 함유 희귀 가스 성분을 포함하는 램프 용기 내 충전물을 갖는 할로겐 백열 램프로서,상기 램프 용기(1) 내 냉충전 압력(coldfilling pressure)은 0.7 메가파스칼 보다 크거나 같고, 크립톤 또는 크세논의 부분 압력은 상기 냉충전 압력의 20 퍼센트 보다 크거나 같으며, 상기 희귀 가스 성분은 적어도 하나의 추가 희귀 가스를 포함하고, 상기 추가 희귀 가스의 원자들은 크립톤 원자들보다 더 작은 원자 반경을 가지며, 상기 추가 희귀 가스는 아르곤이고, 아르곤의 부분 압력은 상기 냉충전 압력의 80 퍼센트 보다 작거나 같은,할로겐 백열 램프.
- 제1항에 있어서,상기 희귀 가스 성분은 네온을 더 포함하는,할로겐 백열 램프.
- 제1항에 있어서,상기 충전물 내의 할로겐 원자들의 함량은 100 ppm 내지 600 ppm 범위 내에 있는,할로겐 백열 램프.
- 제1항에 있어서,인 또는 인 화합물이 상기 램프 용기 내에 게터(getter)로서 배열되는,할로겐 백열 램프.
- 제1항에 있어서,상기 램프 용기에는, 상기 적어도 하나의 텅스텐 백열 필라멘트에 의해 생성된 전자기 방사선의 일부를 흡수하거나 상기 램프 용기 내로 다시 반사시키는 코팅이 구비되는,할로겐 백열 램프.
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