KR20000015020A - 무전극 방전 램프 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전량 결정부재를 사용하지 않도록 하여 설정 진공도까지의 도달시간을 짧게 할 수 있도록 하고, 램프 엔벨로프에 반사막 코팅을 하지 않고 반사막 코팅이 수행된 스템관을 이용하여 제조함으로써 제조공정을 단순화 할 수 있도록 하고, 보조 아말감을 채용하여 점등초기에도 원하는 밝기의 빛을 낼 수 있도록 하는 무전극 방전 램프 및 그 제조방법( Electrodeless discharge lamp & the manufacture method )에 관한 것으로서,

배기튜브 및 플레어(flare)로 이루어진 스템관의 외부에 반사층 및 형광층을 순차로 적층 형성시키고 스템관의 일측에 보조아말감을 부착시키는 제1 과정; 일부가 원형으로 개구된 구형의 램프 엔벨로프 내부에 형광층을 형성시키는 제2 과정; 상기 제1 과정의 결과물이 제2 과정의 결과물에 삽입되도록 하여 플레어의 단부와 개구부의 단부를 융착시켜 밀봉 결합시키는 제3 과정; 상기 제3 과정의 결과물에서 배기튜브의 소정위치에 만입부를 형성하여 주아말감을 배기튜브에 삽입하는 제4 과정; 상기 제4 과정의 결과물에서 배기튜브를 통해 그 내부를 진공으로 만들고 불활성가스를 충진시킨 후 주아말감의 근처에서 배기튜브를 봉지하는 제5 과정; 및 상기 제5 과정의 결과물에서 배기튜브의 주위에 여기코일을 배치하고 하우징 및 베이스를 결합하는 제6 과정으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

무전극 방전 램프 및 그 제조방법

본 발명은 무전극 방전 램프 및 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 가정 또는 사무실에서 조명용으로 사용할 수 있는 무전극 방전 램프 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 방전 램프는 통상적으로 사용되고 있는 형광램프에 비하여 8 내지 10배의 수명을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 램프 교체가 힘든 곳이나 긴 수명을 요하는 곳에서 많이 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 무전극 방전 램프의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 참조번호 10은 외부가 구형으로 이루어진 램프 엔벨로프를 나타내고, 20은 상기 램프 엔벨로프(10)를 지지하기 위한 하우징을 나타내고, 30은 외부의 소켓에 결합되도록 나사산이 형성되고 외부로부터 구동전원을 공급받는 스크류 베이스를 나타낸다. 이때, 상기 램프 엔벨로프(10)에는 하부에 함몰부(11)가 형성되어 있고, 상기 함몰부(11)의 중앙부에는 배기튜브(12)가 외부로 연장되어 있다. 또한, 상기 램프 엔벨로프(10)의 내부에는 불활성가스가 충진되어 있다.

한편, 참조번호 13은 상기 램프 엔벨로프(10)의 내부 테이퍼 부분 및 함몰부(11)에 코팅된 반사층을 나타내고, 14는 상기 반사층(13)의 상면 및 램프 엔벨로프(10)의 내면 상에 코팅된 형광층을 나타내고, 15는 배기튜브(12)의 단부에 배치되어 램프의 발광동작시 수은원자를 제공하는 아말감을 나타내고, 16은 상기 아말감(15)의 위치를 제한하기 위한 충전량 결정부재를 나타내고, 17은 상기 충전량 결정부재(16)가 램프 엔벨로프(10) 내부로 들어가는 것을 방지하는 만입부를 나타낸다.

또한, 18은 상기 함몰부(11)의 내부에서 배기튜브(12)를 감싸도록 배치되고 외부에서 공급되는 전원에 따라 자계를 발생시키는 여기코일을 나타내고, 19는 외부의 상용전원을 공급받아 고주파전원으로 변경하여 상기 여기코일(18)로 제공하는 점등회로부를 나타낸다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 무전극 방전 램프의 동작을 설명하면 다음과 같다.

외부로부터 상기 스크류 베이스(30)를 통해 일반적으로 가정에 제공되는 50또는 60㎐의 교류 상용전원이 공급되면, 상기 점등회로부(19)에서는 수㎒의 고주파 전원으로 변환하여 상기 여기코일(18)에 고주파 전류를 흘려준다.

상기 고주파 전류에 의해 상기 여기코일(18)에서 고주파 자기장이 발생되면, 상기 램프 엔벨로프(10) 내부에서 발광동작이 이루어지게 되는데 먼저, 상기 램프 엔벨로프(10) 내부에 충진된 수은원자가 여기되어 자외선을 방사시킨다.

상기의 발광동작에 의해 램프 엔벨로프(10) 내부의 온도가 상승하여 소정 온도 이상이 되면 상기 배기튜브(12) 내부의 아말감(15)에서 수은원자를 방출시켜 발광동작이 이루어지도록 한다.

한편, 상기 램프 엔벨로프(10) 내의 방전가스에서 방사된 자외선은 상기 형광층(14)에서 가시광선으로 전환되어 외부로 방사된다. 이때, 상기 반사층(13)에 의해 가시광선이 소정의 방향으로 방사된다.

이상에서 설명한 바와 같은 종래의 무전극 방전 램프는 아말감을 배치하여 유지시키기 위하여 만입부 및 충전량 결정부재를 사용하기 때문에 제조공정시 배기튜브를 통해 진공을 수행하는 경우에 충전량 결정부재가 배기튜브의 통로 일부를 막게 되어 배기불량의 원인이 되며 설정 진공도까지 도달시키는데 많은 시간이 필요하게 되어 램프의 생산성을 저하시키는 문제점이 발생한다.

또한, 반사막 코팅을 램프 엔벨로프의 내부 테이퍼 부분 및 함몰 부분에 수행하기 때문에 제조공정 상의 어려움이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 전원이 공급된 후 아말감이 정상적인 동작을 수행하는데 까지 즉, 램프 엔벨로프 내부의 온도가 소정의 온도까지 상승하는데 수 분이 소요되어 램프 시동초기에 서서히 밝아지기 때문에 램프 시동 초기에는 원하는 밝기를 얻을 수 없는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 충전량 결정부재를 사용하지 않도록 하여 설정 진공도까지의 도달시간을 짧게 할 수 있는 무전극 방전 램프 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 램프 엔벨로프에 반사막 코팅을 하지 않고, 반사막 코팅이 수행된 스템관을 이용하여 제조함으로써 제조공정을 단순화 할 수 있는 무전극 방전 램프 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보조 아말감을 채용하여 점등초기에도 밝은 빛을 낼 수 있도록 하는 무전극 방전 램프를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 방전 램프의 구조를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 방전 램프의 구조를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 방전 램프의 제조시 사용되는 스템관의 형상을 나타내는 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 램프 엔벨로프 111 : 함몰부

112 : 배기튜브 113 : 반사층

114 : 형광층 115 : 주아말감

116 : 보조아말감 117 : 만입부

118 : 여기코일 119 : 점등회로부

120 : 하우징 130 : 스크류 베이스

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 내측면 소정 부분에 원하는 방향으로 빛이 방사되도록 하는 반사층 및 자외선을 가시광선으로 변경시키는 형광층이 적층되고, 그 내부에는 불활성가스가 충진되며, 배기튜브를 감싸도록 형성된 함몰부를 구비하는 램프 엔벨로프; 상기 램프 엔벨로프의 함몰부 내부에서 배기튜브 주위에 배치되어 무선 주파수 전원에 의하여 자계를 제공하는 여기코일; 상기 램프 엔벨로프의 배기튜브 단부에 지지되어 발광동작시 수은원자를 방출시켜 발광동작이 이루어지도록 하는 주아말감; 상기 램프 엔벨로프의 내부 중앙부에 부착되어 램프의 발광동작 초기에 낮은 온도에서도 수은원자를 방출하여 발광동작 초기의 밝기를 향상시키는 보조 아말감; 및 상기 램프 엔벨로프를 지지하고 외부의 전원을 공급받기 위한 하우징 및 베이스;를 포함하는 무전극 방전 램프를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 배기튜브의 소정위치에는 주아말감이 램프 엔벨로프 내부로 들어가는 것을 방지하고 그 위치를 제한하기 위한 만입부가 형성된다. 또한, 상기 베이스에는 외부로부터 인가된 상용전원을 고주파 전원으로 변경하여 상기 여기코일로 공급하는 점등회로부가 설치된다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 배기튜브 및 그를 지지하는 나팔관 형태의 플레어(flare)로 이루어진 스템관의 외부에 반사층 및 형광층을 순차로 적층 형성시키고 스템관의 일측에 보조아말감을 부착시키는 제1 과정; 일부가 원형으로 개구된 구형의 램프 엔벨로프 내부에 형광층을 형성시키는 제2 과정; 상기 제1 과정의 결과물이 제2 과정의 결과물에 삽입되도록 하여 플레어의 단부와 개구부의 단부를 융착시켜 밀봉 결합시키는 제3 과정; 상기 제3 과정의 결과물에서 배기튜브의 소정위치에 만입부를 형성하여 주아말감을 배기튜브에 삽입하는 제4 과정; 상기 제4 과정의 결과물에서 배기튜브를 통해 그 내부를 진공으로 만들고 불활성가스를 충진시킨 후 주아말감의 근처에서 배기튜브를 봉지하는 제5 과정; 및 상기 제5 과정의 결과물에서 배기튜브의 주위에 여기코일을 배치하고 하우징 및 베이스를 결합하는 제6 과정으로 이루어지는 무전극 방전 램프의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 무전극 방전 램프 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 110은 외부가 구형으로 이루어진 램프 엔벨로프, 120은 하우징, 130은 스크류 베이스를 나타낸다.

또한, 참조번호 111은 함몰부, 112는 배기튜브, 113은 반사층, 114는 형광층, 115는 주아말감, 116은 보조아말감, 117은 만입부, 118은 여기코일, 119는 점등회로부를 나타낸다.

결국, 본 발명의 무전극 방전 램프는 종래의 경우와 비교하면 충전량 결정부재를 사용하지 않도록 하여 진공시간을 단축시키고, 보조아말감을 사용하여 램프 발광동작 초기에도 원하는 밝기를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 반사층(113)의 영역을 함몰부(111)로 제한하여 기존의 형광램프 제조공정에서 사용되는 스템관을 사용할 수 있도록 함으로써 무전극 방전 램프의 제조공정을 단순화시키도록 하는 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 무전극 방전 램프의 제조공정을 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 배기튜브(112) 및 그를 지지하는 나팔관 형태의 플레어(flare)로 이루어진 스템관의 외부에 반사층(113) 및 형광층(114)을 순차로 적층 형성시키고 플레어의 일측에 보조아말감(116)을 부착시킨다. 이때, 상기 보조아말감(116)은 램프의 발광동작 초기에 수은원자를 방출하여야 하기 때문에 램프 엔벨로프(110)의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 보조 아말감(116)은 상기 플레어와 배기튜브(112)가 결합되는 위치에 부착된다. 또한, 주아말감(115)에 비하여 낮은 온도에서 수은원자를 방출할 수 있도록 하는 성분이 포함되어 있다.

그후, 일부가 원형으로 개구된 구형의 램프 엔벨로프(110) 내부에 형광층(114)을 형성시키고, 상기 스템관을 상기 램프 엔벨로프(110)의 내부에 삽입되도록 하여 플레어의 단부와 개구부의 단부를 융착시켜 밀봉 결합시킨다.

그후, 상기 배기튜브(112)의 소정위치에 만입부(117)를 형성하여 주아말감(15)을 배기튜브(112)에 삽입하고, 상기 배기튜브(112)를 통해 그 내부를 소정의 진공도까지 진공으로 만든 후, 상기 램프 엔벨로프(110)의 내부에 불활성가스를 충진시킨 후 상기 주아말감(15)의 근처에서 배기튜브(112)를 봉지한다.

상기의 동작이 이루어진 후 상기 배기튜브(112)의 주위에 여기코일(118)을 배치하여 외부의 전원과 연결된 점등회로부(19)와 연결되도록 하고, 하우징(120) 및 스크류 베이스(130)를 결합하여 램프의 제조를 완료한다.

상기와 같은 구성을 갖고 상기의 제조공정에 의해 제조된 본 발명의 발광동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 스크류 베이스(130) 및 점등회로부(119)를 거쳐 수㎒의 고주파 전원이 상기 여기코일(118)에 공급되면, 고주파 자기장이 발생되어 상기 램프 엔벨로프(10) 내부에 충진되어 있는 수은원자를 여기시켜 자외선을 방사하도록 하고, 상기 형광층(114)에서 가시광선으로 전환시킴으로써 발광동작이 이루어지게 된다.

이때, 발광동작시 처음에는 방전가스에 포함된 수은원자가 여기되는데, 발광동작 초기에 즉, 램프 엔벨로프(110) 내부의 온도가 낮을 때에는 상기 보조아말감(116)에서 수은원자를 보충하고, 상기 램프 엔벨로프(110) 내부의 온도가 일정 온도 이상이 되면 상기 주아말감(115)이 정상동작하여 수은원자를 보충함으로써 안정적인 발광동작이 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 무전극 방전 램프 및 그 제조방법은 충전량 결정부재를 사용하지 않기 때문에 램프 엔벨로프 내부를 진공으로 하는 공정시 배기튜브를 막지 않게 되어 설정 진공도까지의 도달시간을 짧게 할 수 있어서 제품의 품질을 안정화할 수 있으며 전체적인 제조시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 형광램프 제조시 사용되는 스템관을 사용하여, 스템관에만 반사층을 형성시켜 무전극 방전 램프를 제조하기 때문에 제조공정을 단순화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 보조 아말감을 채용하여 점등초기에도 원하는 밝기의 빛을 낼 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 내측면 소정 부분에 원하는 방향으로 빛이 방사되도록 하는 반사층 및 자외선을 가시광선으로 변경시키는 형광층이 적층되고, 그 내부에는 불활성가스가 충진되며, 배기튜브를 감싸도록 형성된 함몰부를 구비하는 램프 엔벨로프;

   상기 램프 엔벨로프의 함몰부 내부에서 배기튜브 주위에 배치되어 무선 주파수 전원에 의하여 자계를 제공하는 여기코일;

   상기 램프 엔벨로프의 배출튜브 단부에 지지되어 발광동작시 수은원자를 방출시켜 안정적인 발광동작이 이루어지도록 하는 주아말감;

   상기 램프 엔벨로프의 내부 중앙부에 부착되어 램프의 발광동작 초기에 비교적 낮은 온도에서도 수은원자를 방출하여 발광동작 초기의 밝기를 향상시키는 보조 아말감; 및

   상기 램프 엔벨로프를 지지하고 외부의 고주파 전원회로로 부터 전원을 공급받기 위한 하우징 및 베이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전극 방전 램프.
2. 배기튜브 및 그를 지지하는 나팔관 형태의 플레어(flare)로 이루어진 스템관의 외부에 반사층 및 형광층을 순차로 적층 형성시키고 스템관의 일측에 보조아말감을 부착시키는 제1 과정;

   일부가 원형으로 개구된 구형의 램프 엔벨로프 내부에 형광층을 형성시키는 제2 과정;

   상기 제1 과정의 결과물이 제2 과정의 결과물에 삽입되도록 하여 플레어의 단부와 개구부의 단부를 융착시켜 밀봉 결합시키는 제3 과정;

   상기 제3 과정의 결과물에서 배기튜브의 소정위치에 만입부를 형성하여 주아말감을 배기튜브에 삽입하는 제4 과정;

   상기 제4 과정의 결과물에서 배기튜브를 통해 그 내부를 진공으로 만들고 불활성가스를 충진시킨 후 주아말감의 근처에서 배기튜브를 봉지하는 제5 과정; 및

   상기 제5 과정의 결과물에서 배기튜브의 주위에 여기코일을 배치하고 점등회로 하우징 및 베이스를 결합하는 제6 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전극 방전 램프의 제조방법.