KR20000064989A - 고압 방전 램프 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 방전 램프를 제조하는 방법에 관한 것으로, 제조 방법에는 미리 제조된 방전관이 제공되는데, 이 방전관(1)은 이온화될 수 있는 충전재로 채워져 있으며, 두 전극들(E1, E2)이 배열되어 있으며, 적어도 하나의 밀봉된 말단(1b)을 가지며, 상기 밀봉된 말단(1b)으로부터 뻗어 나오는 적어도 하나의 공급 리드(3b)를 가지며, 상기 방전관(1)은 일단이 개방되어 있으며 그 속으로 상기 적어도 하나의 공급 리드가 놓여 있는 관형 신장부를 상기 적어도 하나의 밀봉된 말단에 가진다. 본 발명에 따르면, 제조 방법은 상기 적어도 하나의 공급 리드와 상기 관형 신장부 사이의 공간이 유리 숏으로 채워지도록 유리 숏을 상기 관형 신장부에 채우는 단계와 가열하여 상기 관형 신장부를 밀봉하는 단계를 포함한다.

Description

고압 방전 램프 제조 방법

상기 생산 방법은 예를 들어 PCT/DE94/00600 에 개시되어 있다. 상기 출원은 일단(one end)에 베이스(base)를 가진 고압 방전 램프와, 일단에 베이스를 가진 고압 방전 램프의 제조 방법을 개시하고 있다. 상기 고압 방전 램프는 양단(two ends)이 밀봉되어 있으며 이온화될 수 있는 충전재(filling)로 채워진 방전관을 가지며, 두 전극이 배열되어 있으며, 상기 베이스측 상의 방전관의 말단은 그 속으로 베이스측 공급 리드가 놓여 있는 관형 신장부(tubular extension)를 가진다. 이 베이스측 공급 리드는 방전관의 베이스측 말단에 기밀을 유지하며 밀봉되어 있다. 상기 베이스측 공급 리드는 베이스측 램프 전극을 대응하는 베이스 접촉부와 연결한다. 베이스측 공급 리드와 관형 신장부의 내벽 사이의 공간은 비어 있다. 다시 말하면 공기로 채워져 있다. 통상, 고압 방전 램프에는 안전을 이유로 램프를 점화하는데 필요한 스타트(start) 전압이 베이스측 공급 리드를 통해 공급된다. 한편, 베이스에서 먼 쪽에 있는 전극에 연결되어 있는, 베이스로부터 먼 쪽의 전류 귀환 경로는 프레임(frame) 전위에 있다. 방전관의 베이스측 말단의 관형 신장부에 놓여 있는 베이스측 공급 리드의 전기적 절연은 모든 경우에 충분한 것은 아니라는 것이 밝혀졌다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 방전관으로부터 뻗어 나와 방전관 말단의 관형 신장부에 놓여 있는 공급 리드의 전기적 절연이 개선된 고압 방전 램프를 생산하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 특허청구범위 제 1 항의 특징부의 수단들에 의한 발명에 따라 달성된다. 특히, 본 발명에 따른 장점을 가지는 발명들이 종속항에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 생산 방법에서, 미리 제조된 방전관이 제공되는데, 방전관은 이온화될 수 있는 충전재(filling)로 채워져 있으며, 두 전극이 배열되어 있으며, 적어도 하나의 밀봉된 말단을 가지며, 상기 밀봉된 말단으로부터 뻗어 나오는 적어도 하나의 공급 리드를 가지며, 상기 방전관의 적어도 하나의 말단에는 일단이 개방되어 있으며 그 속으로 적어도 하나의 공급 리드가 놓여 있는 관형 신장부가 있다. 본 발명에 따른 제조 방법은 다음의 2개의 부가적인 제조 단계들을 포함한다. 즉, 적어도 하나의 공급 리드와 관형 신장부 사이의 공간이 유리로 채워지도록 상기 관형 신장부 속으로 유리 숏(glass shot)을 채우는 단계와 상기 관형 신장부를 가열하여 밀봉하는 단계이다.

관형 신장부에 놓여 있는 적어도 하나의 공급 리드의 전기적 절연은 본 발명에 따른 이들 방법에 의해 개선된다. 관형 신장부가 유리 숏으로 균일하게 채워지도록 하기 위해, 유리 숏은 관형 신장부로 채워진 후 관형 신장부가 밀봉되기 전에 진동기에 의해 압축되는 것이 바람직하다. 유리 숏은 직경 또는 입자 크기가 0.3㎜ 이하인, 특히 바람직하게는 0.03 내지 0.15㎜ 이하인 유리 입자 또는 유리 구슬을 포함하는 것이 바람직하다. 그 결과, 관형 신장부에 놓여 있는 적어도 하나의 공급 리드와 관형 신장부의 내벽 사이의 공간이 최적으로 채워질 수 있다. 유리 숏 재료로 연유리(soft glass) 또는 충분한 열저항을 가지며 전기적 절연이 우수한 경유리(hard glass)를 사용하는 것이 바람직하다. 연유리와 비교해 볼 때, 경유리를 사용하면 연유리의 경우보다 경유리의 열팽창 계수가 방전관의 관형 신장부의 실리카(silica) 유리의 열팽창 계수에 가깝기 때문에, 관형 신장부를 형성하는데 균열이나 흠이 생길 가능성이 낮다는 장점이 있다. 유리 입자들은 관형 신장부를 밀봉하기 위해 유리 숏 충전재의 표면에서 가열되는 것이 바람직하다. 그 결과, 유리 숏 충전재의 표면에 놓인 유리 입자들은 서로 소결(sintered)되거나 또는 다른 유리 입자 및 관형 신장부의 내벽과 융해(fused)된다. 서로 소결 또는 융해된 유리 입자들은 관형 신장부를 밀봉하고 소결되지 않은 유리 숏 충전재의 손실을 막는 스토퍼(stopper)를 형성한다.

융해와 비교해 볼 때, 소결은 유리 숏 충전재의 유리 입자들이 연화(soften)될 정도까지 가열되고, 공정 중에 가열에 의한 형상 변화 없이도 서로 결합된다는 것을 의미한다. 따라서 유리 입자들의 소결은 이미 낮은 온도에서, 특히 유리 입자의 융해보다는 유리 입자의 연화가 일어나는 온도에서 발생한다. 따라서, 유리 입자들의 소결은 유리 입자의 융해보다 낮은 에너지 소비를 요구하며, 따라서 더 자주 사용된다.

본 발명은 특허청구범위 제 1 항에 따른 고압 방전 램프를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조된 고압 방전 램프의 개략적 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조된, 도 1의 고압 방전 램프의 방전관에 관한 도.

본 발명은 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로 더 상세히 설명된다.

본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조되는, 도 1 및 도 2에 도시된 고압 방전 램프는 일단에 베이스를 가진, 자동차 헤드라이트용 고압 방전 램프이다. 고압 방전 램프의 디자인이 개략적으로 도 1에 도시되어 있다.

램프는 그 양단에 밀봉된 방전관(1)을 가지는데, 이는 실리카 유리로 만들어지며, 그 속에 기밀 방식으로 이온화될 수 있는 충전재가 들어 있다. 이온화될 수 있는 충전재에는 크세논 및 금속 할로겐화물이 포함된다. 방전관(1)의 양단(1a, 1b)은 각각 몰리브덴박 실(molybdenum foil seal)(2a, 2b)로 밀봉되어 있다. 방전관(1)의 내부에는 두 개의 전극들(E1, E2)이 있으며, 그 사이에서 램프의 동작 동안 빛을 방출하는 방전 아크가 발생한다. 전극들(E1, E2)은 각각 몰리브덴박 실(2a, 2b)을 경유하고 베이스로부터 먼 공급 리드(3a) 또는 베이스측 전류 귀환 경로(3b)를 경유하여 램프 베이스(4)의 전기적 단자에 전기적으로 전도성 있도록 연결된다. 방전관(1)은 유리질의 외구(outer bulb)(5)에 의해 싸여 있다. 외구(5)는 베이스(4)에 고착된 신장부(5a)를 가진다. 방전관(1)은 베이스측에 실리카 유리로 만들어진 관형 신장부(1c)를 가지며, 그 속에 베이스측 공급 리드(3b)가 놓여 있다.. 이 램프의 디자인에 대한 상세한 설명은 예를 들어 EP 0 696 046의 공개 명세서에 개시되어 있다.

본 발명에 따른 제조 방법을 설명하기 위한 예로서 고압 방전 램프가 이하에서 사용된다.

본 발명에 따른 제조 방법에서, 제 1 단계는 공지된 방식으로 두 개의 말단이 몰리브덴박 실(2a, 2b)로 밀봉되며, 베이스측 말단(1c)에 관형 신장부(1c)를 가지며, 이온화될 수 있는 충전재가 들어 있으며, 그 속에 전극들(E1, E2)이 배열되어 있는 방전관(1)과 방전관(1)에 고착된 외구(5)를 포함하는 기본 단위를 제조 및 제공하는 것이다. 이 기본 단위의 제조는 예를 들어 PCT/DE94/00600 또는 EP 0 696 046에 설명되어 있다. 상기 기본 단위는 또한 방전관(1)의 말단들(1a, 1b)로부터 뻗어 나오는 두 개의 공급 리드(3a, 3b)를 포함한다. 베이스측 공급 리드(3b)는 이 경우에 관형 신장부(1c) 내에서 지그재그로 놓여 있다. 유리 숏(6)은 방전관(1)의 베이스측 관형 신장부(1c)를 채워서, 베이스측 공급 리드(3b)와 관형 신장부(1c)의 내벽 사이의 공간을 채운다. 경화 유리 입자의 최대 입자 크기 또는 최대 직경은 0.03 내지 0.15㎜이다. 관형 신장부(1c)가 유리 숏(6)으로 균일하게 채워지도록 하기 위해, 관형 신장부(1c)에 채워진 유리 숏(6)은 진동기에 의해 압축된다. 유리 숏 충전재(6)는 관형 신장부(1c)의 개방단 아래에, 방전관(1)의 밀봉된 베이스측 말단(1b)으로부터 약 2 내지 5㎜ 뻗어 있다. 관형 신장부(1c)의 개방단을 밀봉하기 위해 유리 숏 충전재(6)의 표면에 놓여진 유리 숏 구슬(6a) 즉, 마지막으로 채워지며 충전 경계(filling edge)를 형성하는 유리 숏 입자들(6a)은 서로서로 그리고 관형 신장부(1c)의 내벽과 소결될 때까지 가스 버너에 의해 가열된다. 이를 위해, 유리 숏 입자들(6a)은 적어도 750℃의 온도로 가열된다. 이 온도에서, 유리 숏 입자들(6a)은 연화되지만, 그들의 형상을 잃지 않으며 서로 결합된다. 냉각 후에는, 소결되었던 유리 숏 입자들(6a)이 서로서로 및 관형 신장부(1c)의 내벽과 소결된다. 소결 영역(6a)은 대략 2 내지 10㎜의 깊이 또는 길이를 가진다. 서로 소결된 유리 입자들(6a)은 관형 신장부(1c)의 개방단을 밀봉하고 소결되지 않은 유리 숏 충전재(6)가 떨어져 나가는 것을 막는 스토퍼를 형성한다. 방전관(1)과 외구(5)를 포함하는 기본 유니트에는 공지된 방식으로 베이스가 제공된다. 이 방식은 예를 들어 EP 0 696 046에 설명되어 있다.

본 발명의 상세히 설명된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 예를 들어, 전체 유리 숏 충전재(6)도 또한 가열되어 서로 소결될 수 있다. 한편, 유리 숏 충전재(6)의 충전 경계에 잇는 유리 입자들(6a)이 융해되어 관형 신장부(1c)의 내벽과 교차 결합되어 관형 신장부(1c)를 밀봉하는 유리 스토퍼를 형성할 때까지 유리 입자들(6a)을 가열하는 것도 가능하다. 또한, 게다가, 유리 숏을 채운 후에 핀치 실(pinch seal)에 의해 방전관의 관형 신장부의 개방단을 밀봉할 수도 있다.

Claims (11)

1. 방전관은 이온화될 수 있는 충전재로 채워져 있으며, 두 전극들이 배열되어 있으며, 적어도 하나의 밀봉된 말단을 가지며, 상기 밀봉된 말단으로부터 뻗어 나오는 적어도 하나의 공급 리드를 가지며, 상기 방전관은 일단이 개방되어 있으며 그 속으로 상기 적어도 하나의 공급 리드가 놓여 있는 관형 신장부를 상기 적어도 하나의 밀봉된 말단에 가지는, 미리 제조된 상기 방전관이 제공되는 고압 방전 램프의 제조 방법에 있어서,

   (a) 상기 적어도 하나의 공급 리드와 상기 관형 신장부 사이의 공간이 유리 숏으로 채워지도록 유리 숏을 상기 관형 신장부에 채우는 단계; 그리고

   (b) 가열하여 상기 관형 신장부를 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 숏은 상기 관형 신장부에 채워진 후, 상기 관형 신장부가 채워지기 전에 진동기에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 숏은 직경 또는 입자 크기가 최대 0.3㎜인 유리 구슬 또는 유리 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 유리 숏은 직경 또는 입자 크기가 0.03 내지 0.15㎜ 사이인 유리 구슬 또는 유리 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 숏은 경화 유리(hard glass)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 숏은 연화 유리(soft glass)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 유리 입자들은 상기 관형 신장부를 밀봉하기 위해 상기 유리 숏의 표면에서 가열되는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   적어도 상기 유리 숏의 표면에 여서 충전 경계를 형성하는 상기 유리 입자들은 서로 소결되는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 유리 입자들은 연화되어 서로 결합하도록 적어도 750℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 서로 소결된 유리 입자들의 영역은 적어도 2㎜의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프 제조 방법.
11. 선행하는 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 제조되는 고압 방전 램프.