KR19990038856U - 냉음극 방전관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소비전력 2∼6W 정도의 적은 용량의 전구식 형광램프로서 열음극 방식인 필라멘트 방식이나 니켈 전극 방식보다 램프의 수명이 길고 흑화가 잘나지 않도록 하면서 제조가 쉽게 하여 효율이 좋은 램프를 제공하기 위하여, 기동전극을 유리관 양단에 설치하고, 기동전극에 연결된 기동저항의 타단에 전류 안정기가 설치된 방전관 램프에 있어서; 스텐레스스틸 재질로 이루어지고 하부가 막힌 둥근통 모양으로 형성되며 둥근통모양의 입구부근에 주름을 프레스 가공하고 니켈 도금한 후 내부에 방사물질이 발라진 상태로 유리관 양단에 설치되는 주전극으로 구성된다.

Description

냉음극 방전관

본 고안은 방전관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계단 등 약한 조명에 사용되는 저 소비전력용 소형 전구형 형광등과 형광램프, 자외선 램프 등 방전관에 사용되는 냉음극 방전관용 전극구조 냉음극 방전관에 관한 것이다.

일반적으로 형광등은 관내에 소량의 수은과 아르곤 또는 크립톤 가스를 봉입한 열음극 저압 수은 불꽃 방전등을 말하며, 관의 내벽에 칠한 형광체에 수은 증기의 방전에 의해서 발생한 자외선을 대고, 이것을 가시 광선으로 바꾸어 조명에 이용하는 것으로, 형광체의 종류에 따라서 자유롭게 색을 선택할 수 있다

형광등의 방전관은 보통 가늘고 긴 관모양을 하고 있으며 텅스텐에 전자 방사 물질을 칠한 한 쌍의 전극이 양단에 봉입되어 있다. 백열 전구에 비해서 효율이 높고 수명도 긴데다 눈부심이 적고 그늘이 확실하게 나타나지 않는 것이 특징이다.

상기 형광등의 방전관은 열음극 방전과 냉음극 방전 방식으로 크게 두종류로 나뉘어 진다.

먼저 상기 열음극 방전관은 전자관과 마찬가지로 히터 혹은 필라멘트를 갖추고, 이것을 가열했을 때 방출되는 열전자를 이용하여 봉입 가스를 방전시키는 방전관으로서 텅스텐 필라멘트에 전자방사 물질인 에미션을 발라서 열음극 방전 구조로 글로우 스타터로 점등되는 방식이며 일반 형광램프에 이용되고 있다.

그리고 두 번째 방식으로서 냉음극 방전관은 음극을 가열하는 일없이 전자를 방출하는 냉음극을 사용한 방전관으로서, 음극에서 전자를 방출하려면 강한 전계를 걸든가 2차 전자를 충돌시키는 정전압 방전관이나 릴레이 방전관, 스트로보 방전관 등이 그 예이며 수은등이나 네온사인에 이용되고 있다.

그러나 상기 냉음극 방전관은 도 1에 도시된 바와 같이 자외선 램프의 전극으로 니켈전극을 사용하며 이것은 저전류 소전력용으로서 다른 금속보다 전자 방출이 쉬운 반면에 방전이 전극전반에서 일어나고 금속성분자체가 이온화가 쉽기 때문에 전극이 유리관벽에 가까운 부분이 많아서 금속증착의 원리로 쉽게 증발하여 유리관벽면에 잘 증착되므로 흑화가 발생하기 쉽고 고출력 램프를 제조하기가 어려우며 램프 수명을 단축시킬 뿐만 아니라, 외관이 중요한 램프에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주전극 재질로서 스텐레스스틸을 사용하며 하부가 막힌 둥근 통모양으로 압출하고 주름을 형성하므로써 대칭전극과의 유효 단면적을 넓히므로써 저온에서도 기동이 잘이루어지도록 하며 증착현상이 적은 에미션을 발라 흑화를 방지하는 냉음극 방전관을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 니켈 전극 자외선 램프에 관한 전체 구성도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 방전관에 관한 회로도,

도 3은 주전극 일단의 단면도,

도 4는 주전극의 정면도,

도 5는 형광램프를 전구형태에 적용한 실시예에 관한 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 주전극 2 : 기동 전극

R : 기동 저항 L : 전류 안정기

3 : 방사물질 4 : 유리관

5 : 형광물질

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 주전극 재질로서 스텐레스스틸을 사용하며 하부가 막힌 둥근통모양으로 압출성형하고, 입구부근에 주름을 잡아주어 전자방사물질이 주름의 틈새로 스며들도록 하여 이탈을 방지하고, 대칭되는 전극과의 유효 단면적을 크게하고 니켈도금을 하여 저온에서도 기동이 잘 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본고안의 실시예에 의한 냉음극 형광등에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 도 2 및 도 3 그리고 도 4를 참고로 하여 방전관의 구성에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 방전 기능을 수행하는 유리관(4) 내부에 스텐레스스틸 재질로 이루어지는 주전극(1)과, 상기 주전극(1)에 방전을 유도하기 위한 기동 전극(2)과, 상기 기동 전극(2)에 연결되어 미소 전류가 흐르도록 하는 기동저항(R)과, 전류의 안정적인 공급을 위하여 구비되는 전류 안정기(L)로 구성된다.

상기 주전극(1)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스텐레스스틸 재질로 이루어지고 하부가 막힌 둥근통 모양으로 형성되며, 둥근통모양의 입구부근에 주름을 프레스 가공하고 니켈 도금한 후 내부에 방사물질이 발라진 상태로 유리관 양단에 설치된다.

상기 방전관에 통상적으로 열전자는 저온에서부터 온도를 점차적으로 올리면서 전자방출이 많아지는데 전자방사 물질은 1200℃ 정도에서 전자방출이 가장 양호하게 된다. 그러나 냉음극 방전관에서는 전극 온도가 70∼120℃ 정도이므로 전극에서의 전자방출은 고온일 때 보다 수십분의 일 정도가 된다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

먼저 전원이 가해지면 기동 전극(2)에 기동저항(R)에 의한 미소한 전류로 국부적인 방전이 전극 양단에 일어나고, 이어서 주전극(1)에 방전이 유도되어 전류안정기(L)에 의해 램프가 점등된다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이 상기 방전관을 이용한 형광램프를 전구식에 적용할 수 있는데, 이때 유리관 내벽에 형광물질(5)이 추가된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 기동시에 점등용 글로우 스타터를 설치하는 대신 점등용 전극과 점등용 저항을 설치하므로써 부피를 줄일 수 있게되고, 소비전력 2∼6W 정도의 적은 용량의 전구식 형광램프로서 열음극 방식인 필라멘트 방식이나 니켈 전극 방식보다 램프의 수명이 수배로 길고 흑화가 발생하기 어려우며 제조가 용이하고, 효율이 좋은 램프의 제공이 가능하게 되므로 형광등 제조 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 기동전극(2)을 유리관(4) 양단에 설치하고, 기동전극(2)에 연결된 기동저항(R)의 타단에 전류 안정기(L)가 설치된 방전관 램프에 있어서;

   스텐레스스틸 재질로 이루어지고 하부가 막힌 둥근통 모양으로 형성되며 둥근통모양의 입구부근에 주름을 프레스 가공하고 니켈 도금한 후 내부에 방사물질(3)이 발라진 상태로 유리관 양단에 설치되는 주전극(1)을 구비하는 냉음극 방전관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 방전관은 형광물질(5)을 추가하므로써 전구식 형광 램프에 적용가능한 것을 특징으로 하는 냉음극 방전관.