KR20010041165A

KR20010041165A - 전기 램프

Info

Publication number: KR20010041165A
Application number: KR1020007009215A
Authority: KR
Inventors: 본모르겐기스베르트엘; 반더스틴게라르두스에이치에이엠; 티메르만요세퍼스제이
Original assignee: 롤페스 요하네스 게라투스 알베르투스; 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-05-15
Also published as: JP2002533873A; EP1057211A1; US6359386B1; KR100712745B1; CN1291343A; WO2000038215A1; EP1057211B1; CN1293598C; DE69928647T2; DE69928647D1

Abstract

본 전기 램프(lamp)는 전기 소자가 배열된 램프 용기(1)을 포함한다. 상기 전기 소자(2)는 램프 용기의 벽을 통하여 뻗쳐있는 피드스루(3,4)에 연결되어 있다. 각각의 피드스루(3,4)는 금속 셀(shell)(7)과 그곳으로 연결된 내부 전류 도전체(13)를 포함한다. 나이프 에지(knife edge)를 가지지 않는 금속 셀(7)은 램프 용기(1)의 목형태의 단부(5,6) 주위를 고정시켜서 피드스루의 기밀성을 실현한다. 이런 방식으로, 컴팩트(compact)하고 견고한 수정 유리 램프의 피드스루가 실현된다.

Description

전기 램프{ELECTRIC LAMP}

본 발명은 기밀의 방식으로 봉함되고 적어도 무게의 95%의 SiO₂함유량을 가진 유리 램프(lamp) 용기와,

램프 용기내에 배열된 전기 소자와,

램프 용기로부터 외부로 돌출하고 전기 소자에 연결되며, 기밀 바닥과 상기 바닥과 마주하는 개방부를 가진 금속 셀(shell)과 축을 둘러싸고 내부 면을 가진 돌출 기밀 벽을 포함하는 전류 피드스루(feedthroughs)와,

기밀 방식으로 상기 바닥에 연결된 단부를 가진 내부 전류 도전체를 포함하되,

상기 내부 전류 도전체는 상기 바닥에서 상기 금속 셀의 상기 개방부를 넘어서 상기 램프 용기내로 뻗어있으며 또한 상기 전기 소자에 연결되며, 상기 단부는 상기 금속 셀에 직접적인 기밀 퓨즈(fuse)를 가진 램프 용기의 한 단부에 접속되는 전기 램프에 관한 것이다.

이런 형태의 램프는 DE 15 89 309로부터 공지되어 있다. 공지된 램프는, 금속 셀의 개방부의 돌출된 나선형 기밀 벽이 나이프 에지(knife edge)를 가지는 전류 피드스루를 가진다. 셀은 램프 용기의 수정 유리속에 돌출된 벽 전체를 내장하고 있다. 내장된 돌출 벽은 수정 유리로 기밀 퓨즈를 형성하여 램프의 피드스루의 기밀성을 달성한다. 돌출벽은, 내면 전체와 나이프 에지에 근접하여 위치한 외면 일부와 실질적으로 퓨즈로 연결된 수정 유리에 의해서 내면과 외면 모두가 둘러싸여져 있다.

공지된 램프를 제조할 때에 램프 용기의 수정 유리안의 금속 셀이 봉함된다. 이 봉함이 생성될 위치에서, 수정 유리는 금속 셀과 내부 전류 도전체와 전기 소자에 직면하여 부드럽게 되며, 그 후에 냉각하게 된다. 금속 셀의 돌출 벽은 상대적으로 높은 팽창계수(약 50*10^-7K^-1)때문에 그 안에 내장된, 팽창계수가 약 6*10^-7K^-1인 수정 유리보다 더 많이 줄어든다. 금속 셀의 돌출벽은 나이프 에지가 제공되므로, 상대적으로, 기계적으로 약한 나이프 에지의 변형때문에 모세관이 형성되지 않게 될 것인데, 이 변형은 또한 수정 유리의 너무 높은 스트레스(stresses)의 발생을 제거한다. 수정 유리와 내부 전류 도전체간의 퓨즈는 없으며,따라서 수정 유리에 내장되지 않는다.

공지된 피드스루의 단점은 나이프 에지가 기계적으로 약하여 쉽게 손상받을 수 있다는 것이다. 수정 유리의 너무 높은 스트레스 및/또는 금속 셀과 수정 유리사이의 기밀 퓨즈의 부재에 기인한 짧은 수명의 위험은 이리하여 상당히 증가된다. 제 2의 단점은 공지된 램프의 제조 방법이 상대적으로 다소 복잡하다는 것이다.

본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지며 쉽게 제조될 수 있으며 위에서 언급된 단점이 제거될 수 있는, 도입부에서 설명된 형태의 전기 램프를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 도입부에서 설명된 형태의 전기 램프에서 금속 셀이 램프 용기의 끝부분을 둘러싸며 나이프 에지가 없다는 점에서 달성된다.

본 발명에 따른 램프는 쉬운 방식으로 제조될 수 있다. 금속 셀은 나이프 에지가 없기 때문에, 셀의 제조는 예를 들면 금속 플레이트(plate)으로부터의 깊은 제도에 의해서 상당히 단순화되며, 게다가 금속 셀은 쉽게 손상되지 않는다. 따라서 손상의 위험은 램프 용기의 단부를 셀에 삽입할 때에 줄어들며, 결과적으로 금속 셀과의 직접적이고 기밀된 퓨즈의 형성에 있어서의 문제점의 위험은 줄어든다. 열을 가한후에, 금속 셀로 삽입된 램프 용기의 단부는 기밀의 방식으로 직접적으로 돌출 벽의 내면과 내부 전류 전도체로 퓨즈로 연결된다. 금속 셀이 램프 용기의 유리에 완전히 내장되지 않고 끝부분을 둘러싸며, 기밀의 방식으로 직접적으로 배타적으로 돌출부의 내면이 램프 용기의 유리로 퓨즈로 연결되어있기 때문에, 램프의 제조는 더 간단히 된다. 예를 들며, 비활성 혹은 가볍게 줄어든 압력에서 퓨즈는 단부가 금속 셀에 삽입된 채 고온으로, 예를 들면 약 2000℃, 금속 셀의 고주파 가열에 의해서 얻어진다. 수정 유리와 그 안에 내장된 내부 전류 도전체간의 상대적으로 큰 팽창 계수의 차이의 결과로서, 냉각된 상태로 내부 전류 도전체 주위에 모세관이 존재한다. 그러나, 상대적으로 큰 팽창 계수의 차이라는 같은 이유로, 냉각된 상태의 램프 용기의 단부는 금속 셀의 돌출 벽에 의해서 클램핑(clamping) 방식으로 둘러싸여져서, 금속 셀의 직접적인 기밀의 퓨즈는 램프 용기와 함께 개선되어 진다.

한 실시예에서, 금속 셀 및/또는 램프의 내부 전류 도전체는 텅스텐 및/또는 몰리브덴을 포함한다. 고온에서의 금속 셀과 수정 유리사이의 직접적인 기밀 퓨즈를 형성하기 위해서, 수정 유리는 액체이어야 하지만 내부 전류 도전체와 금속 셀은 그 형태를 유지해야한다. 텅스텐, 몰리브덴 및/또는 혼합물 포함하는 내부 전류 도전체와 금속 셀은 이 목적에 상당히 합당해야한다.

다른 실시예에서, 램프의 금속 셀은 많아도 10%의 중량 퍼센트의 첨가물을 포함한다. 도프(dope)가 셀에 첨가되었기 때문에 금속 셀과 수정 유리사이에 물리적인 흡착력뿐만아니라, 화학적 흡착력또한 가진다. 결과적으로, 금속 셀과 수정 유리사이의 흡착력은 개선되어서 직접적인 기밀의 퓨즈가 더 개선된다.

램프의 후속하는 실시예에서, 첨가물은 레늄, 토륨, 이트륨, 란탄의 그룹(group)으로부터 선택된 성분을 포함한다. 이 성분들은 첨가물로서 금속 셀에 첨가되어 금속 셀과 수정 유리사이의 매우 뛰어난 흡착력을 가진다. 직접적인 기밀의 퓨즈는 그것에 의해서 더 개선된다. 첨가물은 전류 피드스루위의 피복물로서 나타나지지만, 균질적인 방식으로 전류 피드스루 전체로 선택적으로 분포될 것이다.

후속하는 실시예에서, 램프의 금속 셀은 개방부로부터 멀어지게 향하는 면에 외부 전류 도전체가 제공되는데, 외부 전류 도전체에는 커플링(coupling) 수단이 제공될 것이다. 그러면 외부 도전체는 쉽게 용접되며 만약에 스크류 쓰레드(screw thread)가 제공된다면, 외부 전기 접촉면에 쉽게 연결되거나 나사로 연결될 것이다.

램프의 다른 실시예에서, 내부 전류 도전체와 외부 도전체을 포함하는 전류 도전체는 기밀의 방식으로 바닥의 구멍을 통해서 통과된다. 이 단부로 전류 도전체는 기밀 용접/납땜 혼합물에 의해서 전류 도전체가 통과하는 단면으로 연결된다. 내부 전류 도전체와 외부 전류 도전체는 한 조각으로 구성되므로 이 구조는 상대적으로 쉽게 제조되어질 수 있고 상대적으로 강하다는 이점을 가진다.

피드스루는 GB 469 978로부터 공지되어 있는데, 수정 유리는 수정 유리에 제공되는 세분화된 내화성 금속의 신터드 코팅(sintered coating)에 의해서 금속 셀에 흡착되어 있다. 이것은 코팅이 제공되어야하기 때문에 피드스루의 제조가 다소 어렵고, 수정 몸체가 형태를 유지해야 하므로 제조가 조심스럽게 이루어져야 한다는 단점을 가진다. 게다가, 수정 유리는 금속 셀과 직접적인 퓨즈연결을 가지지 않는데, 이것은 금속 셀과 수정 유리간의 기밀성에 이롭지 못하다.

예를 들면, 전기 소자는 필라멘드(filament) 몸체를 포함하는데, 이 경우 램프 용기는 희귀 가스(gas)의 할로겐 함유 충전물을 포함할 것이다. 반면에, 전지 소자는 또한 전극 쌍을 포함한다. 이 경우에, 램프는 이온화될 수 있는,예를 들면 크세논과 같은 희귀 가스(gas)의 충전물을 가지며, 예를 들면, 다수의 압력에서, 예를 들면 동작 조건밖인 7 바아(bar)를 가지며, 하나이상의 할로겐 화합물을, 아마도, 수은을 가진다.

램프는, 예를 들면 차폐물 또는 랜즈(lenz)와 같은 앞 유리와 차단된 리플렉터(reflector)에 합쳐진다. 램프 용기는 간섭 필터(filter)로 덮여질 것이다. 램프 용기는 램프 용기로 연결될, 예를 들면 수정 유리와 같은,외부 덮게를 가질 것이며, 덮게는, 예를 들면, 자외선(UV)을 흡수할 것이다.

전기 램프에는 위에 하나 혹은 그 이상의 피드스루가 제공되는 일련의 플래이트(plate)가 제공되거나 피드스루는 서로 반대 방향으로 정렬될 것이다.

본 발명의 여러 측면은 이하에 기술된 실시예를 참조하여 명백해지며 설명될 것이다.

도면에서,

도 1은 본 발명에 따른 단면도이다.

도 1에서, 본 발명에 따른 전기 램프는 기밀방식으로 밀봉된 수정 유리 램프 용기(1)를 가진 할로겐 백열 램프이다. 전기 소자(2)는 -도면에서는 필라멘드 몸체이다.- 램프 용기(1)안에 배열되고 램프 용기(1)의 각각의 목모양의(neck-shaped) 단부(5,6)를 통해서 외부로 투사하는 각각의 전류 피드스루(3,4)에 연결되어 있다. 각각의 전류 피드스루는 도면에서 바닥(8)과, 축(9)과 내면(11)과 바닥(8)을 면하는 개방부(12)를 둘러싸는 돌출 기밀 벽(10)을 가지는, 몰리브덴으로 만들어진 금속 셀(7)포함한다. 금속 셀은 벽 두께 0.1nm, 높이 4mm, 지름 4mm를 가진다. 각각의 전류 피드스루(3,4)는 또한 지름 0.2mm의 내부 전류 도전체(13)와 기밀 방식으로 바닥(8)과 연결되고 바닥(8)으로부터 개방부(12)뒤로 뻗쳐진 단부(14)를 포함한다. 단부(14)는 각각의 수정 유리 목모양의 단부(5,6)에 의해 축 방향으로 둘러싸여져 있다. 금속 셀(7)은 각각의 목모양의 단부(5,6)와 돌출 벽(10)의 내면(11)과 함께 기밀 퓨즈를 가지며, 개방부(12)에 나이프 에지가 없다. 금속 셀(7)에 기밀방식으로 바닥(8)의 구멍(18)의 개방부(12)로부터 떨어진 바닥(8)의 옆면(15)에 외부 전류 도전체(16)가 제공된다. 내부 전류 도전체(13)와 외부 전류 도전체(16)는 공동으로, 하나의 조각을 구성하며 기밀방식으로 레이져 용접에 의해서 바닥(8)에 연결된 전류 도전체(19)를 구성한다. 외부 전류 도전체(16)에 도면에서는 스크류 쓰레드인 커플링 수단(17)이 제공된다.

도면에 나타난 램프에서, 램프 용기(1)는 800 mbar의 외부 동작 조건 압력의 크세논 가스 충전물을 가지며, 동작시 12 V의 전압에서 35 W의 전력소비를 가진다.

내부 전류 도전체(13)와 외부 전류 도전체(16)는 몰리브덴으로 만들어졌으나, 선택적으로 텅스텐 또는 레늄으로 만들어질 수 있다. 만약에 텅스텐으로 만들어진다면, 작은 양의 크리스탈 성장 조정 수단을 포함하여 텅스텐의 아주 작은 크기에-예를 들면 K,Al,Si의 무게의 전체 0.01%- 영향을 미칠 것이다.

Claims

전기 램프에 있어서,

기밀의 방식으로 봉함되고 적어도 무게의 95%의 SiO₂함유량을 가진 유리 램프(lamp) 용기(1)와,

램프 용기안에 배열된 전기 소자(2)와,

램프 용기(1)로부터 외부로 돌출하고 전기 소자(2)에 연결되며, 기밀 바닥(8)과 상기 바닥(8)과 마주하는 개방부(12)를 가진 금속 셀(shell)(7)과, 축(9)을 둘러싸며 내부 면(11)을 가진 돌출 기밀 벽(10)을 포함한 전류 피드스루(feedthroughs)(3,4)와,

기밀의 방식으로 상기 바닥(8)에 연결된 단부(14)를 가진 내부 전류 도전체(13)를 포함하되,

상기 내부 전류 도전체(13)는 상기 바닥(8)에서 상기 금속 셀(7)의 상기 개방부(12)를 넘어서 상기 램프 용기(1)로 뻗어있으며 또한 상기 전기 소자(2)에 연결되며, 상기 단부(14)는 상기 금속 셀(7)에 직접적인 기밀 퓨즈(fuse)를 가진 램프 용기(1)의 한 단부(5,6)에 접속되며, 상기 금속 셀(7)은 상기 램프 용기(1)의 상기 단부(5,6)를 둘러싸고, 상기 금속 셀(7)은 나이프 에지가 없는 전기 램프.
제 1 항에 있어서,

상기 금속 셀(7) 및/또는 상기 내부 전류 전도체(13)는 텅스텐 및/또는 몰리브덴을 포함하는 전기 램프.
제 2 항에 있어서,

상기 금속 셀(7) 및/또는 상기 내부 전류 도전체(13)는 많아도 10 %의 중량 퍼센트의 첨가물을 포함하는 전기 램프.
제 3 항에 있어서,

상기 첨가물은 레늄, 토륨, 이트륨, 란탄의 그룹(group)으로부터 선택된 요소를 포함하는 전기 램프.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 셀(7)에는 상기 개방부(12)로부터 떨어져 마주하는 상기 바닥(8)의 측면(15)의 외부 전류 도전체(16)가 제공되는 전기 램프.
제 5 항에 있어서,

상기 외부 전류 전도체(16)에는 커플링(coupling) 수단(17)이 제공되는 전기 램프.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 전기 도전체(19)가 바닥(8)의 구멍(18)을 통해서 기밀 방식으로 통과되는 전기 램프.