KR20030057619A - 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

다중관 슬림형 형광램프의 제조 단계를 감소시켜 대량 생산을 가능하게 하는 다중 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 한 쌍의 내부 도입선, 한 쌍의 외부 도입선, 한 쌍의 내부 도입선의 양단에 결합된 필라멘트, 한 쌍의 내부 도입선의 상호 접촉을 방지하는 비드와 한 쌍의 외부 도입선의 각각의 상부에 융착되어 마련된 연 유리관을 구비한 한 쌍의 스템을 형성하는 수단, 한 쌍의 스템과 외부 도입선 사이에 마련된 배기관을 탑재하는 비드 마운트 부재, 비트 마운트 부재에 탑재된 한 쌍의 스템을 각각 2개의 유리관의 개방부에 동시에 삽입하는 수단, 상기 2개의 유리관을 상호 접합하고, 상기 상호 접합된 부위를 어닐하면서 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각의 용융 융착을 동시에 실행하는 수단 및 배기관을 통해 상기 2개의 유리관 내를 진공 상태로 배기하고 소정의 가스를 주입한 후 밀봉하여 베이스를 조립하는 수단을 포함한다.
상기와 같은 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법을 이용하는 것에 의해, 형광램프의 제조 설비를 간략하게 구축할 수 있으므로, 형광램프를 제조하기 위한 설치 비용을 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법{Apparatus and method of manufacturing for fluorescent lamp}
본 발명은 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 다중관 슬림형 형광램프의 제조 단계를 감소시켜 대량 생산을 가능하게 하는 다중 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 형광램프는 유리관 벽에 형광 물질을 칠하여 유리관 안의 방전에 의해 생기는 자외선을 가시광선으로 바꾸어 조명하는 방전등이다.
과거의 형광램프는 심플하면서도 간결한 유리관으로 형광램프를 제조하게 되면 형광램프의 외피를 이루는 유리관이 제작중 일정한 각도로 뒤틀어지거나 휘어져 불량이 쉽게 발생하기 때문에, 유리관의 굵기가 큰 유리관을 사용하여 제작하였다.
이러한 이유는 형광램프를 제작하는 방법에 있어서 벤딩 후 1차 코팅을 실행하는 공정에 있어서 유리관의 굵기가 가늘면 쉽게 휘어지거나 파손되어 버려 불량품이 발생하기 때문이었다.
최근에는 벤딩 기술의 발달에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 이중 슬림형 형광램프를 제조하기에 이르렀다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 직경이 작은 유리관(100)을 임의의 크기가 되도록 절단기로 절단하고, 절단된 유리관의 내부 및 외부에 부착된 이물질을 제거하기 위해 세척을 하며, 세척된 유리관(100)을 건조기에서 건조시킨 후 U자 형상으로 벤딩하고, 벤딩된 유리관의 내부에 1차 형광 물질을 코팅하며, 코팅된 유리관을 컨베이어의 체인에 고정된 고리에 걸어 건조를 시키며, 제2차 건조된 유리관의 내면 하부에 유리관 내부를 관찰할 수 있도록 일정한 길이만큼 코팅된 형광 물질을 제거한 후 필라멘트를 봉입하며, 필라멘트를 봉입한 후 진공(배기)시키며, 배기 후 유리관(100) 내부에 아르곤 가스를 밀봉시키고 밀봉된 상태에서 유리관의 하부에 베이스(200)를 부착하는 것으로 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 U자 형상의 형광램프에 있어서는 U자 형성을 위한 벤딩의 문제점으로 인해, 최근에는 도 2에 도시한 바와 같은 이중 결합형 형광램프가 상용화되고 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 유리관(101)과 (102)를 각각 별도로 제작한 후, 이 2개의 유리관(101)과 (102)의 상부를 가열하여 연통시키도록 하는 구조가 상용화되고 있다.
또한, 도 2에 도시된 구조에 있어서, (103)은 2개의 유리관(101)과 (102)를 연통 시키는 연통부이고, 베이스(200) 내에는 유리관(101) 및 (102)이 각각 도시하지 않은 스템에 의해 외계에 대해 봉지 되어 있다.
이러한 스템의 구조에 대해서는 도 3에 따라 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 형광램프는 유리관(100), 니켈 피복 철선으로 이루어지는 직경 0.5㎜의 1쌍의 내부도입선(103), 동선으로 이루어진 외부도입선(104), 유리관(100) 내부를 진공으로 만들기 위해 사용되는 배기관(105), 내부도입선(103)의 상호 접촉을 방지하는 유리비드(106), 텅스텐과 이 텅스텐에 산화바륨 등으로 이루어지는 전자방사물질이 도포되어 2개의 내부도입선(103)의 끝부를 연결하는 필라멘트(107)와 베이스(200)로 이루어진다.
이러한 구성을 갖는 형광램프의 제조공정은 스템을 제조하는 제1 과정과, 유리관(100)을 회전시키면서 스템을 결합하는 제2 과정과, 유리관(100)에 베이스(200)를 결합하는 제3 과정으로 이루어진다.
스템을 제조하는 제1 과정은 직관형의 유리관(100)을 가열하여 나팔관 형태의 플레어를 만드는 단계, 플레어에 내부도입선(103)을 배치하는 단계, 플레어에 배기관(105)을 배치한 후 가열 융착시키는 단계, 외부 도입선(104)에 필라멘트(107)를 계선하는 단계, 배기관(105)을 통해 유리관(100)내를 감압함과 동시에 적량의 불활성 가스를 봉입하고 또 적량의 수은을 봉입한 후 배기관(105)을 절단하는 단계 등 복잡한 여러 가지 단계를 거쳐야 한다.
내부 도입선(103)의 접촉을 방지하는 유리 비드(106)에 대해서는 일본국 특허공개공보 평성6-140000호에 개시되어 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같은 형광램프는 그 제조 설비가 자동화, 고속화되어 가고 있다.
이러한 제조설비의 개념에 대해 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는 종래의 이중 결합형 형광램프의 제조 설비에 대한 공정도이다.
우선, 나팔관 형상의 소다 유리관, 니켈, 듀메트 및 동선으로 이루어지고 또한 상기 소다 유리관에 삽입될 도입선과 연 유리로 이루어진 배기관을 마련한다.
이와 같이 마련된 한 쌍의 도입선과 배기관을 플레어에 투입하여 스템을 형성하고, 별도로 마련된 유리관을 도 1에 도시한 바와 같이 절단하며, 코팅기를 이용하여 삼파장용의 적색, 녹색, 청색을 도포한다. 다음에, 소각기를 이용하여 약 520℃에서 초하면 결착제를 소각시키고, 드로잉 단계에서 유리관의 한쪽 단부에 버너로 가열하여 늘려서 봉합한다.
다음에, 별도로 마련된 계선기에서는 스템 형성 단계에서 형성된 한 쌍의 도입선의 단부에 필라멘트를 계선한다. 이러한 필라멘트의 계선 방법에 대해서는 대한민국 공개특허공보 1999-63033호에 상세하게 기술되어 있으므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
그 후, 필라멘트가 계선된 스템은 유리관 내에 삽입되어 실링 단계를 거친다.
이러한 실링 단계에서는 중공부 하단이 나팔형으로 확대된 형상을 하고 있는 연 유리관을 채용하여, 연 유리관의 확대부의 가장자리가 이것과 접촉하고 있는 소다 유리관의 하단 내면에 열 융착에 의하여 핀치 방식(소다유리관과 연 유리관의 접촉부를 집어 접합하는 방식)으로 접합됨과 아울러 연 유리관의 상단은 비드에 열 융착에 의하여 접합됨으로써 소다 유리관의 개방부를 밀봉하도록 한다.
그 후, 이중 형광램프 형태로 제조하기 위해서, 상술한 각각의 단계에서 제조된 유리관의 상부를 접합시키는 접합 단계로 진행한다.
도시하지 않은 접합기에 의해 상술한 바와 같이 배기관이 형성된 스템과 밀봉 결합한 유리관과 배기관이 형성되지 않은 스템과 밀봉 결합된 유리관의 상부를 도시하지 않은 버너로 가열하여 관통 구멍을 형성하고, 그 관통 구멍을 상호 접속한 후 소정의 거리 예를 들면 2∼4㎜정도 이격시켜 융착부를 형성하고, 2차 가열하여 미관이 수려한 접속부를 형성한다.
그 후, 상기와 같이 접속된 이중 유리관에 있어서, 배기관이 형성된 한쪽의 유리관에서 도시하지 않은 배기 매니홀더를 이용하여 2개의 유리관 내를 진공상태로 배기한 후, 2개의 유리관 내에 아르곤 가스 등을 주입한 후 배기관을 절단, 밀봉한다.
다음에, 상기와 같이 밀봉된 상태에서 2개의 유리관의 하부에 베이스를 부착하는 것에 의해서, 도 2에 도시된 바와 같이 이중 결합형 형광램프가 완성되는 것이다.
일반적으로, 형광램프의 생산 공정에서 발생되는 불량의 원인으로서는 스템불량, 밀봉(sealing) 불량 등이 있다.
상기와 같은 불량에 있어서 스템 불량 및 밀봉 불량은 스템 자체의 결함으로도 불량이 발생되지만, 대부분이 스템 제조시 플레어 깨짐 및 스템관 균열에 의한 불량이 총생산량의 1.0∼1.5%의 비중을 점유한다.
또한, 배기 불량은 진공 작업이 진행되는 동안에 램프의 유리관이 깨지거나램프에 흠집이 발생하여 진공이 완료되지 않은 상태에서 아르곤 가스의 주입으로 인한 불량을 의미한다.
그러나, 상술한 바와 같이 종래의 이중 결합형 형광램프의 제조 설비에 있어서는 상기와 같은 문제 이외에도 다음과 같은 문제점이 있었다.
먼저, 실링(밀봉) 단계에 있어서, 상기와 같은 형광램프에 사용되는 유리관(100)은 여러 가지 조성물로 이루어진 소재가 사용되고 있으며, 보편적으로 Si2와 Na2O를 주성분으로 하는 소다 유리로 이루어진 유리관을 사용하여 램프를 제조할 경우, 소다 유리의 열팽창계수와 듀메트 선의 팽창계수의 차이가 크기 때문에 소다 유리관과 듀메트 선과의 접합부에 크랙이 발생하여 소다 유리관 내부의 진공상태를 유지할 수 없다는 문제점이 있으므로, 열팽창 계수(친화성)를 최대한 맞추기 위해 스템 삽입 공정에서 열팽창 계수가 듀메트 선과 대략 비슷하며, SiO2와 PbO를 주성분으로 하는 연 유리로 이루어진 연 유리관에 의하여 듀메트 선들이 서로 접촉하지 않도록 이를 지지함과 아울러 소다유리관을 밀봉하는 방법을 채용하고 있었다.
그러나, 상기 방법에 있어서는 소다 유리관과 연 유리관의 열 융착에 의한 접합공정에 많은 시간을 필요로 할뿐만 아니라, 실질적으로 접합품질도 그다지 좋지 못하며, 연 유리관이 특수한 구조를 하고 있기 때문에 연 유리관을 단순 공정을 거쳐 제조할 수 없어 연 유리관 자체 가격의 상승에 의해 램프의 원가도 상승하게 된다는 문제점이 있다.
또, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 기술로서 대한민국 실용신안 등록공보 제20-196628호에 있어서는 핀치부를 가진 소다 유리관 램프를 제안하였다.
그러나, 상기와 같은 핀치부를 가진 소다 유리관 램프는 소다 유리관에 삽입되는 연 유리관이 소다 유리관의 내경과 거의 동일한 외경으로 이루어져 램프의 생산단가를 크게 절감시키지 못하며, 동체로 이루어진 연 유리관과 소다유리관의 접합력이 약해 램프 내부에 충전된 방전가스가 누출되는 등의 불량이 발생된다는 문제점이 있으며, 연 유리관을 소다 유리관 내에 삽입하여 열 융착하는 과정에 있어서 이 연 유리관이 듀메트 선을 포함하도록 비교적 큰 직경으로 형성되어 이 연 유리관이 용융되는 시간이 오래 걸려 램프의 제작시간이 길어진다는 문제점도 있었다.
또한, 도 4에 도시된 이중 결합형 형광램프에 있어서는 이중 유리관에 장착된 플레이어를 위해서 2대의 스템 형성기가 마련되어야 하고, 이에 따라 2대의 계선기, 2대의 실링기, 2개의 접합기가 각각 마련되어야 하므로, 그 제조설비의 공간이 크게 되고 또한 제조단계가 복잡하여 어느 한 단계에서 불량이 발생한 경우, 모든 단계를 거친 램프가 불량으로 되므로, 그 생산효율이 낮아지게 된다는 문제점이 있었다.
또한, 이중 결합형 형광램프를 제조하기 위해 각각의 단계에서 사용되는 기기가 이중으로 마련되므로, 그 제조 설비가 고가로 된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 형광램프의 제조 단계를 감소시켜 형광램프를 제조하는 장치의설치비용을 저감할 수 있는 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같이, 설치비용의 저감에 따라 제조되는 형광램프의 생산단가를 감소시킬 수 있는 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 형광램프의 제조단계에 있어서, 형광램프의 제조효율을 극대화할 수 있는 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 U자형 이중 슬림형 형광램프의 제조 과정을 도시한 설명도
도 2는 이중 결합형 형광램프의 외관 사시도
도 3은 일반적인 스템구조를 설명하기 위한 도면
도 4는 종래의 이중 결합형 형광램프의 제조설비에 대한 공정도
도 5는 본 발명에 사용되는 스템의 구조도
도 6은 본 발명에 따른 이중 결합형 형광램프의 제조설비에 대한 공정도
도 7은 본 발명에 따른 유리관의 연결구를 형성하기 위한 가열단계를 도시한 도면
도 8은 본 발명에 따른 연결구 주위를 어닐하면서 실링 및 접합단계를 실행하는 가열단계를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에서 사용되는 비드 마운트의 외관 사시도,
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
51 : 내부 도입선 52 : 필라멘트
53 : 비드 54 : 외부 도입선
55 : 연 유리관 70 : 비드마운트 부재
71 : 배기관 삽입구 72 : 외부도입선 삽입구
73 : 배기/충전구 74 : 스템 장착부
81 : 제1의 버너 82 : 제2의 버너
83 : 제3의 버너
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 형광 램프의 제조 장치는 한쪽 끝이 개방된 유리관, 스템 및 베이스로 각각 이루어진 다중관 슬림형 형광 램프의 제조장치로서, 한 쌍의 내부 도입선, 한 쌍의 외부 도입선, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 양단에 결합된 필라멘트, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 상호 접촉을 방지하는 비드와 상기 한 쌍의 외부 도입선의 각각의 상부에 융착되어 마련된 연 유리관을 구비한 한 쌍의 스템을 형성하는 수단, 상기 한 쌍의 스템과 상기 외부 도입선 사이에 마련된 배기관을 탑재하는 비드 마운트 부재, 상기 비트 마운트 부재에 탑재된 상기 한 쌍의 스템을 각각 2개의 유리관의 개방부에 동시에 삽입하는 수단, 상기 2개의 유리관을 상호 접합하고, 상기 상호 접합된 부위를 어닐하면서 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각의 용융 융착을 동시에 실행하는 수단 및 상기 배기관을 통해 상기 2개의 유리관 내를 진공 상태로 배기하고 소정의 가스를 주입한후 밀봉하여 베이스를 조립하는 수단을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 장치에 있어서, 상기 2개의 유리관이 접합된 부위를 어닐하는 온도는 500℃가 되는 어닐수단을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 장치에 있어서, 상기 2개의 유리관을 상호 접합하는 수단은 상기 2개의 유리관 사이의 간격을 넓히도록 테이퍼 형상의 지그를 삽입하는 수단, 상기 지그에 의해 넓혀진 상기 2개의 유리관의 상부 사이에 제1의 버너를 삽입하고 상기 유리관의 상부를 각각 동시에 제1의 버너로 1차 가열하여 각각의 유리관에 연결구를 형성하는 수단, 상기 지그의 일부를 인출하여 상기 연결구를 접합한 후 연통부가 형성되도록 소정의 간격을 유지시키는 수단, 상기 연통부의 외관이 미려하도록 상기 제1의 버너로 2차 가열하는 수단 및 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각에 제2의 버너로 가열하여 용융 융착시키는 수단을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 장치에 있어서, 상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 한 쌍의 외부 도입선의 삽입 한계 위치는 상기 외부 도입선의 길이에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 장치에 있어서, 상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 배기관은 상기 한 쌍의 스템 중 어느 하나에만 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 형광 램프의 제조 방법은 한쪽 끝이 개방된 유리관, 스템 및 베이스로 각각 이루어진 다중관 슬림형 형광 램프의제조 방법으로서, 한 쌍의 내부 도입선, 한 쌍의 외부 도입선, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 양단에 결합된 필라멘트, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 상호 접촉을 방지하는 비드와 상기 한 쌍의 외부 도입선의 각각의 상부에 융착되어 마련된 연 유리관을 구비한 한 쌍의 스템을 마련하는 공정, 상기 한 쌍의 스템과 상기 외부 도입선 사이에 마련된 배기관을 비드 마운트 부재에 탑재하는 공정, 상기 비트 마운트 부재에 탑재된 상기 한 쌍의 스템을 각각 2개의 유리관의 개방부에 동시에 삽입하는 공정, 상기 2개의 유리관을 상호 접합하고, 상기 상호 접합된 부위를 어닐하면서 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각의 용융 융착을 동시에 실행하는 공정 및 상기 배기관을 통해 상기 2개의 유리관 내를 진공 상태로 배기하고 소정의 가스를 주입한 후 밀봉하여 베이스를 조립하는 공정을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 2개의 유리관이 접합된 부위를 어닐하는 온도는 500℃인 공정을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 2개의 유리관을 상호 접합하는 공정은 상기 2개의 유리관 사이의 간격을 넓히도록 테이퍼 형상의 지그를 삽입하는 공정, 상기 지그에 의해 넓혀진 상기 2개의 유리관의 상부 사이에 제1의 버너를 삽입하고 상기 유리관의 상부를 각각 동시에 제1의 버너로 1차 가열하여 각각의 유리관에 연결구를 형성하는 공정, 상기 지그의 일부를 인출하여 상기 연결구를 접합한 후 연통부가 형성되도록 소정의 간격을 유지시키는 공정, 상기 연통부의 외관이 미려하도록 상기 제1의 버너로 2차 가열하는 공정 및 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각에 제2의 버너로 가열하여 용융 융착시키는 공정을 구비한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 한 쌍의 외부 도입선의 삽입 한계 위치는 상기 외부 도입선의 길이에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 배기관은 상기 한 쌍의 스템 중 어느 하나에만 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 사용해서 구체적으로 설명한다.
또한, 도면 중 상기 종래기술에서 사용된 구성요소와 동일한 기능을 하는 것에는 동일한 부호를 붙이고, 그 반복적인 설명은 생략한다.
우선, 본 발명에 따른 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법을 설명하기에 앞서 본 발명에서 사용되는 스템의 구조에 대해 도 5를 이용하여 설명한다.
도 5는 본 발명에서 사용되는 스템의 구조를 도시한 도면으로서, 도면 중 (51)은 니켈피복 철선으로 이루어지는 한 쌍의 내부 도입선이고, (52)는 한 쌍의 내부 도입선(51)의 양단에 결합되고 텅스텐 상에 전자방사물질이 도포된 필라멘트이다.
(53)은 한 쌍의 내부 도입선(51)의 상호접촉을 방지하기 위해 마련된 비드로서, 유리관의 재료인 소다 유리와는 다른 연 유리로 형성된다.
(54)는 동선으로 이루어진 한 쌍의 외부 도입선이며, 이하의 설명에서는 내부 도입선(51)과 외부 도입선(54)을 일체로 하여 듀메트 선이라 한다.
(55)는 외부 도입선(54)의 상부에만 각각 분리되어 융착된 한 쌍의 연 유리관이다. 이 실시예에 있어서 연 유리관은 원통형상으로 하고 있지만, 그의 형태는 이것에 한정되지 않고 유리관을 밀봉할 수 있을 정도이면 구형이라도 상관없다.
소다 유리관 내부에 듀메트 선이 삽입된 상태에서 소다 유리관과 연 유리관(55)의 서로 대응하는 부분을 가열하면, 연 유리관(55)의 연화 점은 615℃로서 696℃인 소다 유리관의 연화점보다 낮기 때문에, 연 유리관(55)이 먼저 용융되기 시작하고, 이에 따라 연 유리관(55) 용융액이 흘러내리면서 소다 유리관에 융착되고, 가열온도가 더욱 상승하면 연 유리관(55)과 접촉하고 있는 소다 유리관도 일부 용융되기 시작하여 외력에 의해 변형될 수 있는 상태로 놓이게 된다. 이 상태에서 연 유리관(55) 및 소다 유리관의 융착부 둘레에서 안쪽으로 집어 외력을 가함에 따라 그 아래 부분이 젖병의 꼭지와 같은 잘록한 형상으로 이루어져 소다 유리관의 개구를 막는다. 이 상태에서 배기관을 통해 소다 유리관의 내부에 잔류하는 공기를 배기하고, 이 잔류 공기가 배기된 소다유리관의 내부로 방전 가스를 주입한 후, 배기관을 가열하여 융착시킨 후 배기관의 돌출부를 제거하면, 램프의 제작이 완료된다.
이와 같이, 연 유리관(55)이 듀메트 선에 각각 인입되기 때문에, 이 연 유리관(55)이 용융되는 시간이 단축되고 또한 이 연 유리관과 소다 유리관의 접합력이 강화되기 때문이다.
다음에, 본 발명에 따른 다중관 슬림형 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법에 대해 도 6 내지 도 8을 이용하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 이중 결합형 형광램프의 제조 설비에 대한 공정도이고, 도 7은 본 발명에 따른 유리관의 연결구를 형성하기 위한 가열 단계를 도시한 도면이다.
유리관(101)과 (102)를 도시하지 않은 각각의 유리관 홀더에 장착하고, 각각의 유리관 홀더 사이에 도시하지 않은 테이퍼 형상의 지그를 삽입하여 2개의 유리관 사이의 간격을 넓힌다.
다음에 지그에 의해 넓혀진 2개의 유리관의 상부 사이에 도 7에 도시한 바와 같이 제1의 버너(81)를 삽입하고, 유리관(101)과 (102)의 상부를 각각 동시에 제1의 버너(81)로 1차 가열하여 각각의 유리관에 연결구를 형성한다.
제1의 버너의 1차 가열에 의해 유리관의 상부에 연결구가 형성된 후, 지그의 일부를 인출하여 연결구를 압착하여 접합한 후 연통부(103)가 형성되도록 소정의 간격을 유지시킨다. 이 소정의 간격은 1∼4㎜이다.
그 후, 연통부(103)의 외관이 미려하도록 도시되지 않은 버너로 연통부(103)의 주위를 2차 가열한다.
도 9는 도 5에 도시된 스템을 탑재하기 위한 비드마운트의 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 있어서는 도 5에 도시된 스템을 별도의 공정에서 마련하고, 이 스템을 도 9에 도시된 비드 마운트에 탑재한다.
즉, 도 9에 있어서 (70)은 비드 마운트 부재이고, (71)은 배기관 삽입구, (72)는 외부 도입선(54)의 삽입구이고, (73)은 배기 공정시 유리관을 진공상태로한 후 소요의 가스를 충전하기 위한 배기/충전구이고, (74)는 스템 장착부이다.
본 발명에 있어서 비드 마운트(70)에는 이중 결합형 형광램프의 제조를 위해 2개의 스템이 장착되도록 스템 장착부(74)가 한 쌍 마련되고, 각각의 스템 장착부(74)에는 도 5에 도시된 스템이 연 유리관(55)의 부분까지 끼워 맞춰지도록 각각 삽입된다. 이때, 비드 마운트 부재(70)에 삽입되는 한 쌍의 외부 도입선(54)의 삽입 한계 위치는 미리 설정된 외부 도입선(54)의 길이에 의해, 비드 마운트 부재(70)의 외부 도입선의 삽입구(72)의 하부에 걸리게된다.
또한, 도 9에 도시된 구조에 있어서는 한쪽의 스템 장착부(74)에만 배기관을 삽입하도록 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각각의 스템 장착부(74)에 배기관을 삽입하도록 구성해도 좋다.
또한, 도 9에는 도시하지 않았지만, 배기단계에서 램프 진공시 불량램프의 진공작업을 차단하도록 솔레노이드 밸브를 마련해도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 1개의 비드 마운트(70)상에 한 쌍의 스템을 탑재할 수 있으므로, 스템을 마련하기 위한 도 4에 도시된 종래의 제조설비를 1/2로 저감할 수 있다.
그 후, 유리관의 절단 단계에서 드로잉 단계까지는 종래의 기술과 동일한 공정을 거친다.
다음에, 실링 및 접합 단계에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 연결구 주위를 어닐하면서 실링 및 접합 단계를 실행하는 가열 단계를 도시한 도면이다.
실링 및 접합 단계의 공정은 연통부(103)와 연통부의 주위인 유리관(101) (102)의 상부를 제2의 버너(82)로 500℃ 정도로 어닐을 하면서 실행된다.
유리관(101)(102)의 하부의 개방부로 도 9에 도시된 바와 같은 비드 마운트 부재(70)에 삽입된 한 쌍의 스템이 삽입된다.
다음에, 한 쌍의 스템이 장착된 유리관(101)과 (102)의 하부를 제3의 버너(83)로 가열하면, 연화점이 낮은 연 유리관(55)이 각각 먼저 용융하여 용융액이 흘러내려 소다 유리관(101)및 (102)에 융착되며, 제3의 버너(83)의 가열 온도를 더욱 상승시키면 소다 유리관의 일부도 용융된다.
이와 같이 용융된 소다 유리관(101) 및 (102)를 핀치 방식으로 90%정도 1차 압착하고, 1차 압착된 부분을 예열한 후, 소다 유리관(101) 및 (102)가 완전히 밀폐되도록 2차 압착한다.
현재까지 실링 및 접합 단계의 공정은 상기에서 설명한 바와 같이 연통부(103)의 외관이 미려하도록 2차 가열한 이후, 유리관(101)과 (102)의 상부를 스템을 유리관(101)과 (102)의 하부에서 용착시켜 유리관(101)(102)이 밀폐될 때까지 연통부의 주위인 유리관(101)(102)의 상부를 500℃정도로 계속 어닐하면서 실행하게 되는 것이다. 이와 같이 어닐공정을 수행하면서 소다 유리관과 스템부의 접합공정을 수행하면 소다 유리관이 깨어지지 않으면서 램프를 제조할 수 있게 된다.
따라서, 상술한 제1의 버너(81)에 의한 연통부(103)의 형성과 스템의 밀봉 단계는 1대의 작업대에서 동시에 실행된다.
또, 도 8에 도시된 제2의 버너(82)는 설명의 편의상 각각의 스템의 좌우에 있는 것으로 표시하였지만, 유리관의 균일한 가열을 위해 각각의 유리관의 전후에 1쌍씩 마련되는 것이 바람직하다.
그후, 도 6에 도시된 바와 같이, 배기관이 형성된 한쪽의 유리관에서 도시하지 않은 배기 매니홀더를 이용하여 2개의 유리관 내를 진공상태로 배기한 후, 2개의 유리관 내에 아르곤 가스 등을 주입한 후 배기관을 절단, 밀봉한다.
다음에, 상기와 같이 밀봉된 상태에서 2개의 유리관의 하부에 베이스를 부착하는 것에 의해서, 도 2에 도시된 바와 같이 이중 결합형 형광램프를 완성할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 형광램프의 제조 장치 및 그 제조 방법에 의하면, 형광램프의 제조 설비를 간략하게 구축할 수 있으므로, 형광램프를 제조하기 위한 설치 비용을 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 연통부의 어닐공정과 소다 유리관과 스템부의 접합공정을 동시에 수행하므로 소다 유리관으로 램프를 제조하여도 유리관이 깨어지지 않는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 상술한 효과에 부가하여 그 제조 설비의 비용이 감소되므로 저렴한 형광램프를 제공할 수 있는 효과도 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 소다 유리관과 스템부의 접합성이 향상되어 크랙 현상과 같은 램프의 불량율을 저감할 수 있는 효과도 얻어진다.

Claims (10)

  1. 한쪽 끝이 개방된 유리관, 스템 및 베이스로 각각 이루어진 다중관 슬림형 형광 램프의 제조장치로서,
    한 쌍의 내부 도입선, 한 쌍의 외부 도입선, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 양단에 결합된 필라멘트, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 상호 접촉을 방지하는 비드와 상기 한 쌍의 외부 도입선의 각각의 상부에 융착되어 마련된 연 유리관을 구비한 한 쌍의 스템을 형성하는 수단,
    상기 한 쌍의 스템과 상기 외부 도입선 사이에 마련된 배기관을 탑재하는 비드 마운트 부재,
    상기 비드 마운트 부재에 탑재된 상기 한 쌍의 스템을 각각 2개의 유리관의 개방부에 동시에 삽입하는 수단,
    상기 2개의 유리관을 상호 접합하고, 상기 상호 접합된 부위를 어닐하면서 상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각의 용융 융착을 동시에 실행하는 수단 및
    상기 배기관을 통해 상기 2개의 유리관 내를 진공 상태로 배기하고 소정의 가스를 주입한 후 밀봉하여 베이스를 조립하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 유리관이 접합된 부위를 어닐하는 온도는 500℃인 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 유리관을 상호 접합하는 수단은
    상기 2개의 유리관 사이의 간격을 넓히도록 테이퍼 형상의 지그를 삽입하는 수단,
    상기 지그에 의해 넓혀진 상기 2개의 유리관의 상부 사이에 제1의 버너를 삽입하고 상기 유리관의 상부를 각각 동시에 제1의 버너로 1차 가열하여 각각의 유리관에 연결구를 형성하는 수단,
    상기 지그의 일부를 인출하여 상기 연결구를 접합한 후 연통부가 형성되도록 소정의 간격을 유지시키는 수단,
    상기 연통부의 외관이 미려하도록 상기 제2의 버너로 2차 가열하는 수단 및
    상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각에 제3의 버너로 가열하여 용융 융착시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 한 쌍의 외부 도입선의 삽입 한계 위치는 상기 외부 도입선의 길이에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 배기관은 상기 한 쌍의 스템 중 어느 하나에만 삽입되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 장치.
  6. 한쪽 끝이 개방된 유리관, 스템 및 베이스로 각각 이루어진 다중관 슬림형 형광 램프의 제조 방법으로서,
    한 쌍의 내부 도입선, 한 쌍의 외부 도입선, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 양단에 결합된 필라멘트, 상기 한 쌍의 내부 도입선의 상호 접촉을 방지하는 비드와 상기 한 쌍의 외부 도입선의 각각의 상부에 융착되어 마련된 연 유리관을 구비한 한 쌍의 스템을 마련하는 공정,
    상기 한 쌍의 스템과 상기 외부 도입선 사이에 마련된 배기관을 비드 마운트 부재에 탑재하는 공정으로 이루어지는 한 쌍의 스템을 준비하는 단계,
    2개의 유리관을 준비하여 유리관 홀더에 장착하는 단계,
    상기 장착된 2개의 유리관을 상호 접합하고, 상기 상호 접합된 부위를 어닐하면서 상기 비드 마운트 부재에 탑재된 상기 한 쌍의 스템을 상기 2개의 유리관의 각각의 개방부에 삽입하여 상기 2개의 유리관의 각각에 용융 융착하는 단계 및
    상기 배기관을 통해 상기 2개의 유리관 내를 진공 상태로 배기하고 소정의 가스를 주입한 후 밀봉하여 베이스를 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 2개의 유리관이 접합된 부위를 어닐하는 온도는 500℃인 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 2개의 유리관을 상호 접합하는 공정은
    상기 2개의 유리관 사이의 간격을 넓히도록 테이퍼 형상의 지그를 삽입하는 공정,
    상기 지그에 의해 넓혀진 상기 2개의 유리관의 상부 사이에 제1의 버너를 삽입하고 상기 유리관의 상부를 각각 동시에 제1의 버너로 1차 가열하여 각각의 유리관에 연결구를 형성하는 공정,
    상기 지그의 일부를 인출하여 상기 연결구를 접합한 후 연통부가 형성되도록 소정의 간격을 유지시키는 공정,
    상기 연통부의 외관이 미려하도록 상기 제1의 버너로 2차 가열하는 공정 및
    상기 한 쌍의 스템과 상기 2개의 유리관의 각각에 제2의 버너로 가열하여 용융 융착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 한 쌍의 외부 도입선의 삽입 한계위치는 상기 외부 도입선의 길이에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 비드 마운트 부재에 삽입되는 상기 배기관은 상기 한 쌍의 스템 중 어느 하나에만 삽입되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 제조 방법.
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