KR19980086645A - 램프용 장착 지지물 - Google Patents

Abstract

장착 조립체는 3회전 나선으로 형성된 직경이 0.050 또는 1.27 mm 인 스테인레스강 로드를 포함한다. 나선은 반사 램프의 내부 관구 장착 조립체를 둘러싸며, 반사기의 목 부분에 끼워져 있다. 나선의 하방 레그는 오늘날 내부 관구 프레스에서 사용되는 더미리드를 대신하거나 증대시켜서 하나 또는 양자가 반사기의 목에 있는 반사기 구멍에 끼워져 있다. 나선 부품의 반대쪽 단부는 상방으로 뻗어서 램프의 내부 관구 장착 조립체의 상방 리드에 연결되어 있다.

Description

램프용 장착 지지물

본 발명은 고 휘도 방전(High Intensity Discharge, HID) 램프의 제조 공정에 관한 것이며, 특히, 알루미노 규산염 외부 관구(aluminosilicate outer jacket)를 가진 낮은 와트수(wattage) 아크관용의 개선된 장착 지지물에 관한 것이다.

고 휘도 방전(HID) 램프는 여러 가지의 관구(envelope, jacket) 모양과 크기로 제작되어 왔다. 이들 램프는 일반적으로 각각의 적용에 적합하도록 되어 있는 관구를 포함한다. 몇몇 금속 활로겐화물 램프는 이중 단부(double ended)라고 언급되어 진다. 이것은 아크관이 관 같은 외부 관구 또는 슬리브(sleeve) 내에 수용되어 있고, 외부 관구의 각 단부는 베이스(base) 부재를 가진다는 사실과 관련되어 있다. 본 발명의 요지인 아크관은 이중 단부로 되어 있고, 밀폐된 관구 내에 봉입되어 있으며, 관구의 각 단부에 연결된 리드 선을 가져서, 관구 내의 적소에 고정되어 수용되어 있다. 차례로, 관구는 고정 연결에 의해 적소에 수용되어 있다. 이들 연결은 방전 관(아크관)에 요구되는 전기적 에너지를 공급하며, 또한 램프의 물리적 지지 수단을 제공한다.

HID 램프의 좀더 통상적인 타입은 단일 단부 타입의 램프였다. 램프는 유리 관구내의 석영(quartz)관(그리고 다른 부속 부품)으로 구성된다. 관구는 하나의 단부에 부착된 베이스를 가진다. 베이스는 전력을 아크 관에 전달하기 위한 수단이며, 또한 램프 전체를 물리적으로 지지하는 수단이다. 아크 방전 관은 유리 관구 내에서 베이스 영역의 플레어 스템(flare stem)에 단단히 지지되어 있다.

아크관 장착 조립체를 지지하기 위해 금구류를 더하는 것은 통상적인 관행이었다. 이들 더해진 부분들은 장착 조립체를 단단히 고정하기 위해 유리 관구의 반대 (베이스) 단부를 이용하여, 출하와 선적시의 충격에 견디도록 한다. 유리 관구 내의 다른 단부를 고정하는 방법들은 유리 관구의 내부에 힘을 가하는 스프링 같은 부재에서부터 반대(베이스)단부에 유리 관구 속으로 형성된 보조개 즉, 돌기를 가진 다른 타입의 유리 관구까지 다양하다. 장착 조립체의 부분들은 그것들을 돌기 속으로 또는 주위로 맞추는 것에 의해 이들 형성된 부분에 고정될 수 있다. 이것은 부품을 고정하고 램프의 구조적 완전성을 보장해 준다.

더 최근에, 금속 할로겐화물 램프는 아크 방전 관을 둘러싸는 관구(shroud) 또는 다른 수단을 사용해왔다. 그 결과, 이 관구는 장착 구조의 일부가 되었다. 이러한 봉입체는 아크관 작용의 열적 안정성에 기여한다고 생각된다. 관구는 또한 램프의 효능을 개선하기 위해 적외선 반사면을 제공하는 수단으로 사용될 수도 있다. 또한 자외선 방사량을 감소시키기 위해 사용될 수도 있으며, 램프의 봉쇄 특성을, 특히 아크관 파열 시에, 향상시키기 위해 사용될 수도 있다.

불행히도 이 관구 봉입체는 장착 조립체에 무게를 더하게된다. 더해진 무게는 차례로 출하와 선적동안에 조립체의 위치를 이동 또는 이탈시킬 가능성을 증가시킨다.

현재의 양수인에 의해 제조된 최근의 금속 할로겐화물 아크 방전 램프 디자인은 용접 밀봉된 알루미노 규산염 내부 관구 내에 배치된, 형성 아크관(formed arc tube)을 사용한다.

이 배치는 흥미 있는 수수께끼를 내놓는다. 한편으로는, 이 제품을 제조하는데 필요한 제조 공정에 강제적인 요구가 생기고, 다른 한편으로는, 이 디자인이 좋은 색 온도와 우수한 색 렌더링 지수를 가진 새롭고, 독특한 고효능 광원에 대한 기회를 제공하는 것이다. 이 디자인은 또한 그것이 반사기 외부 관구 내에 위치하기 때문에 직접적이라는 이점을 갖고 있다.

이 접합 렌즈 금속 할로겐화물 램프를 제조하는 공정은 일련의 단계로 구성된다. 구멍이 없는 유리제품이 단부에 수용되거나, 렌즈가 반사기 위에 수용된다. 그것은 알루미늄 처리되지도 않았고, 명백히 광원도 포함하지 않는다. 유리제품은 단부 영역을 통해 구멍을 받아들이고 고정하도록 가공된다. 다음, 유리제품의 내부 표면은 알루미늄의 증기 증착층(반사면)으로 코팅된다. 다음, 광원이 이제 알루미늄 처리된 유리제품 속으로 삽입되고, 부착된 구멍에 접합되어 기계적 강도와 전기적 연결을 확보하게 된다. 전체 유니트는 렌즈를 반사기에 접합하기 위해 더 가공된다. 이 공정의 본질적 성질은 구멍에 접합된 관 또는 아크관 장착 조립체를 허용하는 어떠한 방법도 반대(렌즈)단부에 고정되는 것을 배제하는 것이다.

상당한 무게의, 단지 하나의 단부에만 고정된 유사한 장착 조립체가 금속 할로겐화물 아크관을 포함하는 반사기 램프 조립체라는 명칭을 가진 Scholz등의 미국 특허 제 5,043,623호에 개시되어 있다. 이 특허는 반사기의 단부 영역에 위치된 전기적으로 절연된 지지 링이 장착 구조물의 커넥팅 로드에 부착되어 있는 디자인을 개시하고 있다. 본 발명의 장착 조립체는 램프의 성능을 희생시키지 않고도 장착 구조의 완전성을 제공하기 위해 링 지지물을 고정시키는 커넥팅 로드 같은 전기적으로 절연된 장착 부품이 없기 때문에 그 개시내용을 이용할 수 없다.

그런 장착 조립체의 본질적 어려움 중의 하나는 내부 관구 장착물의 물리적 크기와 무게이다. 이 발명의 HID 램프는 유사한 할로겐 관 장착물보다 유리 길이에 있어서 두배 길고, 무게에 있어서 다섯배 무겁다. 이들 증가는 발명 조립체의 반사기 내에 있는 단일 단부의 장착물에 부가적 스트레스를 가한다.

맞대기 용접(butt welding)법의 사용은 내부 관구 압력 영역의 강도를 개선시켰으나 램프가 선적되고 떨어질 때의 충격을 견디기에는 충분치 않았다. 최근 단단한 소정의 길이의 몰리브덴 와이어(0.020 또는 508 ㎛ 직경)가 작은 구멍에서 장착물 구조의 정상까지 연결하기 위해 사용되었다. 그런데, 장착물의 전체 길이 때문에, 장착 구조물은 선적과 출하 시에 상당히 구부러진다. 이 구부러짐이 프레스 영역에 지렛대 작용과 높은 스트레스를 발생시켜 프레스가 파괴되었다.

가공 경화된 니켈(0.035 또는 889 ㎛ 직경) 또한 시도되었지만 구부러짐과 장착물의 움직임은 역시 프레스의 파괴를 가져왔다.

본 발명의 장착 조립체는 반사기 램프의 장착을 위해 부가적인 안정성과 강도를 제공한다. 본 발명은 장착 구조물의 강도를 향상시키고 부가적으로 장착물 움직임을 제한한다. 이는 내부 관구의 프레스 영역에 대한 지레 작용의 스트레스를 감소시킨다.

이 개선은 또한 앞서 부딪친 구부러짐에 프레스 파괴를 충분히 감소시키거나 제거했다.

본 발명의 나선형 장착물을 사용하는 또다른 이점은 램프 점등 특성에서의 예기치 않은 향상이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 선행 기술의 불편을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 나선형 장착물의 특징을 가진 개선된 램프 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 램프 조립체의 구부러짐과 파괴를 감소시키는, 반사 램프 조립체를 위한 새로운 장착물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 램프의 더 신속한 점등을 제공하는, 반사기 램프 조립체용 새로운 장착물을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에서, 이들 목적은 반사기 램프용 신규 장착물 조립체를 제공함에 의해 달성된다. 장착물 조립체는 3회 회전된 나선으로 형성된 금속 장착 로드를 포함한다. 이 나선은 반사기 램프의 내부 관구 장착물 조립체를 둘러싸며, 반사기의 목 영역에 맞추어진다. 나선의 하방 레그(lower leg)는 현재 내부 관구 프레스에 사용되는 더미(dummy)리드를 대신하거나 증대시켜, 하나 또는 양자가 반사기의 목에 있는 반사기 작은 구멍에 맞추어진다. 나선 부품의 반대쪽 단부는 상방으로 뻗어 램프의 내부 관구 장착 조립체의 상방 리드에 연결된다.

내부 관구는 나선 장착 지지물의 내측에 느슨히 맞추어진다. 스테인레스 금속 장착 로드는 내부 관구 조립체를 둘러싸서 장착 조립체의 움직임을 제한하여 내부 관구 프레스 영역의 금속-유리간 접합에 가해지는 스트레스와 힘을 감소시킨다.

본 발명의 나선형 장착물을 사용하는 또다른 이점은 예상치 못한 램프 점등 특성의 향상이다.

도 1은 본 발명의 나선형 장착 조립체에 의해 조여진 반사기 램프의 절단사시도.

도 2는 도 1에 보이는 본 발명의 나선형 장착물에 관한 도.

도 3은 도 1에 보이는 내부 관구 장착 조립체에 관한 도.

도 4는 본 발명의 램프의 정면절단도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 장착 조립체 12 : 장착 로드

14 : 내부 관구 장착 조립체 15 : 나선

18 : 반사기 21 : 하부 리드

22 : 상부 리드 30 : 베이스

본 발명과 아울러 다른 목적, 그 이점 및 성능을 더 잘 이해하기 위해, 하기의 개시내용과 첨부된 청구범위 및 상기 설명된 도면이 참조된다.

도 1에서는 장착 조립체(10)가 나타나 있다. 장착 조립체(10)는 금속 장착 로드(12)를 포함하는데, 이는 직경이 1 내지 1.5 mm임이 바람직하며, 가장 바람직하게는 직경이 0.050 또는 1.27 mm 이며, 도 2에 더 상세히 도시된 것과 같이 3회전 나선(25)으로 형성된 스테인레스강 로드이다. 나선(25)은 내부 관구 장착 조립체(14)(도 3에 도시)를 둘러싸며, 반사기(18)의 목 영역(16)에 끼워져 있다. 나선(15)의 하방 레그(17)는 현재 내부 관구 프레스에 사용되는 더미리드를 대신하거나 증대시켜서 하나 또는 양자가 반사기(18)의 목(16)에 있는 반사기 구멍(25)에 끼워져 있다. 나선 부품(15)의 반대쪽 단부(20)는 상방으로 뻗어 나와 내부 관구 장착 조립체(14)의 상부 리드(22)에 접속되어 있다. 하부 리드(21)는 더미 리드(19)에 인접하게 관구(14)의 베이스로부터 뻗어 나와 두 번째 구멍(25a)을 통해 끼워져 있다. 상기 리드들은 구멍(25)과 (25a)에 용접되거나 지져져서 그 결과 각각 베이스(30)의 껍질(26)과 중앙 도체(28)에 부착되어 있다.

내부 관구(14)는 나선 장착 지지물(15)의 내측에 느슨히 끼워져 있다. 스테인레스강 와이어는 내부 관구 조립체(14)를 둘러싸서 장착 조립체의 움직임을 제한하므로써, 내부 관구 프레스 영역의 금속-유리간 접합에 가해지는 스트레스와 힘을 감소시킨다.

실시예 1

와이어가 가열됨에 따라 발생할 수도 있는 팽창을 관찰하기 위해 하나의 램프 유니트가 반사기(렌즈가 없는)내에서 작동되었다. 어떠한 팽창 문제도 나타나지 않았다.

나선 장착물(15)의 사용에 관련된 부가적 이점은 그것이 반사기(18)내에 있는 내부 관구 조립체(14)와 축방향으로 일직선을 이룬다는 것이다. 내부 관구 조립체(14)의 축방향 정렬이 나쁜 경우, 지각적 색 분리 현상이 두드러진다는 것이 이미 보여진 바 있다.

본 발명의 나선 장착물(15)을 사용에 있어 또다른 이점은 램프 점등 특성의 예상치 못한 향상으로, 아래에서 설명된다.

실시예 2

나선 장착물(15)이 없는 네 개의 램프를 작동시켰을 때, 점등에 평균 거의 5분이 걸렸다(각 3회씩 실시). 나선 장착물(15)을 포함하는 유사한 램프 군은 평균 2초후에 점등되는 것으로 관찰되었다. 상기 나선 장착물은 접지면으로 작용하므로써 램프 점등을 촉진하는 것일 수 있다.

비록 본 명세서에 개시된 발명이 특정 램프 환경에서 이용되었지만, 이것은 본 발명의 범위와 목적의 단지 예에 불과하다는 것을 알아야만 한다. 개시내용은 금속 활로겐화물 램프 또는 반사기 외부 관구에 한정되지 않는다. 본 발명은 텅스텐 할로겐 유니트를 사용하는 적용례에서도 역시 이용될 수 있다.

특정 작동 요건과 환경에 맞추기 위한 다른 수정과 변화는 통상의 기술을 가진 자에게는 명백할 것이므로, 본 발명은 개시 목적상 선택된 실시예에 한정되는 것으로 고려되지 않으며, 본 발명의 진정한 개념과 범위를 벗어나지 않는 모든 변화와 수정을 포함한다.

오늘날 본 발명의 바람직한 실시예로 고려되는 것만 도시되고 개시되었지만, 첨부된 청구 범위에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이도 여러 가지의 수정과 변형이 가능함은 통상의 기술을 가진 자에게는 명백할 것이다.

본 발명은 선행 기술의 불편을 제거하여, 반사기 램프의 장착을 위해 부가적인 안정성과 강도를 제공하는 장착 조립체를 제작함에 있어, 장착 구조물의 강도를 향상시키고 부가적으로 장착물의 움직임을 제한하는 효과 및 램프 조립체의 구부러짐과 파괴를 감소 시키는 효과를 가지며, 부가적으로 램프 점등 특성이 향상되는 효과를 갖는다.

Claims (10)

1. 반사기, 내부 관구 장착 조립체, 그리고 나선 부분으로 형성된 장착 로드를 포함하며, 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 내부 관구 장착 조립체를 둘러싸며, 상기 장착 로드의 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 반사기의 목 영역에 끼워져 있으며, 상기 로드의 하부 레그는 상기 내부 관구 장착 조립체의 내부 관구 프레스에 있는 더미 리드를 대신하여 상기 반사기의 목 영역에 있는 반사기 구멍에 끼워져 있으며, 상기 장착 로그의 상기 나선 부분의 반대쪽 단부는 상방으로 뻗어 상기 내부 장착 조립체의 상부 리드에 연결되는 것을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 장착 로드는 직경이 약 1 내지 1.5 mm 이며, 바람직하게는 0.050 인치 즉, 1.27 mm 인 것을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 장착 로드는 스테인레스강을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 나선 부분은 3회전함을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
5. 반사기, 내부 관구 장착 조립체, 그리고 나선 부분으로 형성된 장착 로드를 포함하며, 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 내부 관구 장착 조립체를 둘러싸며, 상기 장착 로드의 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 반사기의 목 영역에 끼워져 있으며, 상기 로드의 하방 레그는 상기 내부 관구 장착 조립체의 내부 관구 프레스에서 더미 리드를 증대시켜서 상기 리드와 상기 하방 레그의 양자가 상기 반사기의 목 영역에 있는 반사기 구멍에 끼워져 있으며, 상기 나선 부분의 반대쪽 단부는 상방으로 뻗어 상기 내부 관구 장착 조립체의 상방 리드에 연결되는 것을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 장착 로드는 직경이 약 1 내지 1.5 mm 이며, 바람직하게는 약 0.050 인치 즉, 1.27 mm 이며, 상기 장착 로드는 스테인레스강을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 나선 부분은 3회전함을 특징으로 하는 반사 램프용 장착 조립체.
8. a) 반사기를 제조하는 단계;

   b) 상기 반사기의 목 부분에 구멍들을 형성하는 단계;

   c) 상기 반사기 속으로 광원을 삽입하는 단계;

   d) 상기 광원의 주위에 나선 부분을 가지는 장착 로드를 배치하는 단계;

   e) 상기 반사기의 목 부분에 상기 장착 로드를 끼우는 단계, 그리고

   f) 상방으로 뻗어있는 상기 나선 부분의 반대쪽 단부를 상기 광원의 상방 리드에 연결시키는 단계를 포함하며,

   e) 단계에서 상기 장착 로드의 하방 레그는 상기 광원의 더미 리드를 증대시켜서 상기 더미 리드와 상기 하방 레그의 양자가 상기 구멍들 중의 하나에 끼워지는 것을 특징으로 하는 반사 램프 제조 방법.
9. a) 반사기를 제조하는 단계;

   b) 상기 반사기의 목 부분에 구멍들을 형성하는 단계;

   c) 상기 반사기 속으로 광원을 삽입하는 단계;

   d) 상기 광원의 주위에 나선 부분을 가지는 장착 로드를 배치하는 단계;

   e) 상기 반사기의 목 부분에 상기 장착 로드를 끼우는 단계, 그리고

   f) 상방으로 뻗어있는 상기 나선 부분의 반대쪽 단부를 상기 광원의 상방 리드에 연결시키는 단계를 포함하며,

   e) 단계에서 상기 장착 로드의 하방 레그는 상기 광원의 더미 리드를 대신하여 상기 구멍들 중의 하나에 끼워지는 것을 특징으로 하는 반사 램프 제조 방법.
10. 반사기, 내부 관구 장착 조립체, 그리고 나선 부분으로 형성된 장착 로드를 포함하며, 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 내부 관구 장착 조립체를 둘러싸며, 상기 장착 로드의 상기 나선 부분은 상기 반사 램프의 상기 반사기의 목 영역에 끼워져 있으며, 상기 로드의 하부 레그는 상기 내부 관구 장착 조립체의 내부 관구 프레스에 있는 더미 리드를 대신하여 상기 반사기의 목 영역에 있는 반사기 구멍에 끼워져 있으며, 상기 장착 로드의 상기 나선 부분의 반대쪽 단부는 상방으로 뻗어 상기 내부 장착 조립체의 상부 리드에 연결되는 것을 특징으로 하는 반사 램프.