KR20040048828A - 제조 동안 형광 램프 내부로 수은을 유입시키기 위한 방법및 상기 방법을 용이하게 하는 수은 캐리어 바디 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광 램프의 제조 동안 제한된 양의 수은을 상기 형광 램프 내부로 유입시키기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은

a) 말단부가 개방된 배기관을 내부에 구비하고 볼 보유 구조물이 제공된 램프를 성형하는 단계;

b) 상기 배기관의 개방 단부를 통해 램프의 내부를 비우는 단계;

c) 불활성 재료로 이루어진 강성의 볼을 배기관 내부에서 볼 보유 구조물과 배기관의 개방 단부 사이에 배치하는 단계로서, 상기 볼은 은, 금 및 인듐 중에서 선택된 하나의 재료를 상기 볼의 선택된 표면 영역에 걸쳐 선택된 질량만큼 함유하는 코팅을 포함하고, 상기 볼은 코팅 영역 상에 수은을 포함하는 배치 단계; 및

d) 상기 배기관의 개방 단부를 밀봉하는 단계를 포함하며, 이 경우 볼 상에 보유된 후에 램프 내부로 유입되는 수은의 양은 볼 상에 있는 코팅의 선택된 질량에 의해 제한된다.

Description

제조 동안 형광 램프 내부로 수은을 유입시키기 위한 방법 및 상기 방법을 용이하게 하는 수은 캐리어 바디 {METHOD FOR INTRODUCING MERCURY INTO A FLUORESCENT LAMP DURING MANUFACTURE AND A MERCURY CARRIER BODY FACILITATING SUCH METHOD}

본 발명은 형광 램프의 제조에 관한 것이고, 보다 특별하게는 제한된 양의 수은을 램프 배기관을 이용하여 램프 내부로 유입시키는 것과 관련이 있다. 본 발명은 또한 램프 내에 배치하기 위한 캐리어 바디에 관한 것으로, 상기 캐리어 바디는 램프로 유입될 선택된 양의 수은을 램프 상으로 운반한다.

형광 램프는 통상적으로 적어도 하나의 관을 포함하며, 상기 관은 램프 엔벨로프 내부로 연장되는 전선관을 제공하고, 램프 구성 면에서 배기관으로 이용된다. 제조 완료 시점에서는 상기 배기관이 통상적으로 폐쇄되어 있다.

배기관의 개방 단부를 밀폐하기 전에, 측정된 양의 수은이 램프 내부로 유입된다. 램프 제작자가 직면하는 도전들 중 하나는 램프 내부로 유입되는 수은의 양을 최소화 하는 것이다. 3 mg 이하와 같은 작은 양의 수은의 유입을 조절하는 것은 어렵다고 드러났다. 한 가지 해결책은 배기관의 단부를 좁히는 것이다(US 5 757 129호 참조).

그렇기 때문에 작은 양의 수은을 형광 램프 내부로 유입하기 위한 방법이 필요하다. 또한 제한된 양의 수은의 유입을 용이하게 하도록 설계되고 램프 제조 공정에서 취급이 용이한 장치도 필요하다.

본 발명의 목적은 램프 제조 동안에 제한된 양의 수은을 형광 램프의 엔벨로프 내부로 유입시키기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조 동안 램프 내에 배치하기 위한 바디를 제공하는 것으로, 상기 바디는 수용에 적합하게 설계되었고 다만 선택된 양의 수은만을 보유하며 램프 내부로 유입되는 수은을 위한 캐리어로서 이용된다.

전술한 목적 및 다른 목적으로 볼 때, 본 발명의 특징은 램프 제조 동안 제한된 양의 수은을 형광 램프의 엔벨로프 내부로 유입시키기 위한 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은 배기관을 그 내부에 구비한 형광 램프를 성형하는 단계, 이 단계에서 상기 배기관의 한 단부는 개방되어 있고 상기 배기관에는 상기 개방 단부에 근사한 볼 보유 구조물이 장치되어 있으며, 상기 배기관의 개방 단부를 통해 램프 엔벨로프의 내부를 비우는 단계, 불활성 재료로 이루어진 강성의 볼을 배기관 내에서 상기 볼 보관 구조물과 배기관의 개방 단부 사이에 배치하는 단계를 포함한다. 상기 볼에는 은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금 중에서 선택된 하나의 재료를 함유하는 선택된 질량의 금속 코팅이 상기 볼의 선택된 표면 영역에 걸쳐 제공되며, 제한되고 선택된 양의 수은이 상기 코팅 금속에 의해 볼 상에 보유될 수 있도록 수은이 상기 볼의 코팅된 영역 상에 제공된다. 볼 상에 보유되는 수은의 양은 상기 볼 상에 있는 선택된 질량의 코팅에 의해서 제한된다. 이 방법은 또한 배기관의 개방 단부를 밀봉시키는 단계도 포함한다.

본 발명의 추가 특징에 따라, 램프의 제조 동안 형광 램프의 엔벨로프 내부로 제한된 양의 수은을 유입시키기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 배기관을 그 내부에 구비한 형광 램프를 성형하는 단계, 이 단계에서 상기 배기관의 한 단부는 개방되어 있으며, 상기 배기관의 개방 단부를 통해 램프 엔벨로프의 내부를 비우는 단계, 불활성 재료로 이루어진 강성의 볼을 배기관의 개방 단부를 이용하여 램프 내에 배치하는 단계를 포함한다. 상기 볼에는 은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금 중에서 선택된 하나의 재료를 함유하는 선택된 질량의 금속 코팅이 상기 볼의 선택된 표면 영역에 걸쳐 제공되며, 제한되고 선택된 양의 수은이 상기 코팅 금속에 의해 볼 상에 보유될 수 있도록 수은이 상기 볼의 코팅된 영역 상에 제공되며, 상기 방법은 배기관의 개방 단부를 밀봉시키는 단계를 포함한다. 볼 상에 보유되는 수은의 양은 상기 볼 상에 있는 선택된 질량의 코팅에 의해서 제한된다.

본 발명의 또 다른 추가 특징에 따라, 램프의 제조 동안에는 형광 램프 내에 배치하기 위한 캐리어 바디가 제공된다. 상기 바디는 강성의 불활성 재료로 이루어진 구(sphere), 상기 구의 선택된 표면 영역에 배치되고 은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금 중에서 선택되는 하나의 재료를 선택된 질량만큼 함유하는 금속 코팅, 그리고 상기 금속 코팅 상에 배치되고 선택된 질량의 금속 코팅에 의해 허용될 정도의 양만큼 상기 금속 코팅에 의해 보유되는 수은을 포함한다. 따라서 상기 바디는 선택된 양의 수은을 램프 내부로 운반하여 램프의 제조 완료 시점에서 램프를 밀봉한 후에 상기 수은이 램프 내에 보유되도록 하기에 적합하다.

구성과 관련한 다양한 새로운 사항들 그리고 부품 및 방법 단계들의 조합을포함하는 본 발명의 상기 및 다른 특징들은 첨부 도면을 참조하여 하기에서 상세하게 기술되고 청구범위에서 지적될 것이다. 본 발명을 구현하는 특별한 방법 및 장치는 다만 실시예를 위해 기술된 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 원리 및 특징들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 다양하고 수많은 실시예에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예로서 한 가지 유형의 형광 램프의 제조 동안 상기 램프를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 구형 바디를 보유하기 위한 조여진 부분과 함께 도시된 도 1에 따른 램프의 배기관 부분의 단면도.

도 3은 도 2와 유사하지만 조여진 부분에 배치되는 구형 바디 형상의 수은 캐리어를 추가로 포함하는 단면도.

도 4는 도 3과 유사하지만 배기관의 한 단부가 폐쇄된 상태의 단면도.

도 5는 본 발명의 실시예로서 수은 캐리어의 형상을 확대 도시한 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 형광 램프12: 엔벨로프

14: 배기관16: 여자 코일

18: 재유입 공동부20: 인광 물질

22: 조여진 부분24: 팁-오프 구역

26: 폐쇄 단부28: 유리볼

30: 개구32: 환상 방전

34: 금속 코팅36: 수은

본 발명의 새로운 특징 및 장점은 본 발명의 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 기술된다.

도 1은 아아크 방전을 유지하기 위한 이온화 가능한 가스 형태의 충전물을 포함하는 광 투과성 엔벨로프(12)가 제공된 공지된 컴팩트한 형광 램프(10)를 보여준다. 제조시 상기 램프(10)는 배기관(14)을 통해 공지된 방식으로 충전물을 제공 받는다. 적당한 충전물은 예컨대 희유 가스(예를 들어 크립톤 및/또는 아르곤)와 수은 증기의 혼합물을 함유한다. 여자 코일(16)이 엔벨로프(12) 내부에 배치되어 있고, 상기 코일은 엔벨로프(12) 내부에 있는 재유입 공동부(18)로부터 제거 가능하다. 도시할 목적으로 상기 코일(16)은 배기관(14) 둘레에 감겨진 상태로 개략적으로 도시되어 있다. 그러나 코일(16)은 배기관(14)과 별도로 배치되어 절연 재료(도시되지 않음)의 코어 둘레에 감길 수 있거나, 또는 경우에 따라서는 자유 스탠딩(도시되지 않음)일 수 있다. 엘벨로프(12)의 내부 표면은 공지된 방식으로 적절한 인광 물질(20)로 코팅되어 있다. 도시된 유형의 램프에서 엔벨로프(12)는 표준 에디슨 타입의 램프 베이스를 갖는 무선 주파수 전원 장치를 포함하는 베이스어셈블리(도시되지 않음)의 한 단부에 맞추어 조절된다.

오목한 부분 또는 조여진 부분(22)(도 2)이 배기관(14)의 팁-오프 구역(24) 근처에 배치되어 있다. 상기 팁-오프 구역(24)은 밀봉된 혹은 그로 인해서 램프를 비운 후에 배기관(14)의 폐쇄 단부(26)(도 4)를 형성하기 위해 "팁 오프된" 배기관(14)의 자유 단부에 있는 영역이다.

램프가 배기관(14)을 통해 비워진 후에는, 적절한 크기 및 형상의 유리볼(28)이 상기 팁-오프 구역(24)에 있는 개구(30)를 통해 배기관(14) 내부로 삽입된다. 조여진 부분(22)의 존재 그리고 볼(28)의 크기 및 형상으로 인해, 볼은 재유입 공동부(18)로부터 떨어져서 상기 조여진 부분(22)의 한 측면에 잔류한다. 마지막으로, 전술한 바와 같이, 배기관(14)은 관의 폐쇄 단부(26)를 형성하기 위해 볼(28) 근처의 한 장소에서 팁-오프 된다.

작동시에는 전술한 무선 주파수 전원 장치에 의한 여자의 결과로 전류가 코일(16) 내부로 흐른다. 그럼으로써 자신의 내부에 포함된 가스 형태의 충전물을 이온화하고 여자하는 엔벨로프(12) 내부에 무선 주파수 자기장이 형성되며, 그 결과 환상 방전(32)(도 1)이 이루어지고 그로부터 자외선이 방출된다. 인광 물질(20)이 상기 자외선을 흡수하여 가시 광선을 방출한다.

도 4에서 본 발명에 따라 볼(28)은 유리관(14) 내부에 배치되고 상기 관의 조여진 부분(22)에 의해 보유된다. 본 발명에 따라 볼(28)은 수은 캐리어로서 이용된다.

도 5에서 볼(28)은 강성의 불활성 재료, 통상적으로는 유리로 이루어진 구를포함한다. 금속 코팅(34)이 볼(28) 상에 배치되어 있다. 상기 금속은 은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금으로부터 선택된다. 코팅 금속의 질량은 상기 코팅에 의해 보유될 수은의 양을 결정한다. 코팅의 요구되는 질량이 산출되고 원하는 두께가 결정되면, 커버될 볼의 표면 영역이 결정될 것이다. 상기 표면 영역은 볼의 전체 표면 영역을 포함할 수 있거나, 또는 볼의 전체 표면보다 작은 소정 부분을 포함할 수 있으며, 후자의 부분은 도 5에 도시되어 있다. 선택된 표면 영역이 전체보다 작으면, 코팅이 볼 표면 상의 단독 패치 내에 배치되는 것이 바람직하다.

수은(36)은 금속 코팅(34)에 도포된다. 금속 코팅(34)은 상기 코팅의 선택된 질량으로 인해 예정된 양의 수은을 보유하도록 작용한다. 실제로 3 mg까지의 수은의 양은 통상적인 형광 램프 유리볼 상에서 쉽게 얻을 수 있다. 약 2 mg의 양은 일반적으로 선택되고 금속 코팅에 의해 쉽게 보유된다. 코팅(34) 및 수은(36)을 포함하는 볼(28)은 배기관(14) 내부에 배치되어 있고, 상기 관의 개방 단부는 도 4의 (26)에 도시된 바와 같이 밀봉되어 있다.

따라서 볼(28)은 매우 적은 양으로 램프에 투여되는 수은의 투여량을 약 3mg으로부터 바람직하게는 1 mg 이하로 정확하게 제한하기 위해서 이용된다.

볼(28)은 아말감을 보유하기 위한 및/또는 배기관 내에서 볼(28) 및/또는 아말감 볼의 간격을 유지하기 위한 하나 이상의 추가 유리볼과 함께 사용될 수 있다.

볼(28)은 반드시 배기관(14) 내에 배치될 필요는 없다. 오히려 볼(28)은 배기관(14)을 통해 램프 엔벨로프(12) 내부에 제공될 수 있다. 본 실시예에서 상기 관에는 볼의 유입 전에 조여진 부분(22)이 제공되어 있지 않으며, 볼(28)은 엔벨로프 내부로 유입되어 도 1의 (28')에서와 같이 배치된다. 그 다음에 아말감 볼이 사용되면 배기관의 개방 단부가 조여진 후에 폐쇄된다.

따라서 램프의 제조 동안 형광 램프의 엔벨로프 내부로 선택되고 제한된 양의 수은을 유입시키기 위한 방법이 제공된다. 또한 제조 동안 램프 내부에 배치하기 위한 볼 형상의 수은 캐리어 바디가 제공되며, 상기 바디는 램프에 투여하기 위해 선택된 양의 수은만이 보유되도록 하기에 적합하다.

본 발명의 특성을 설명하기 위해 본 명세서에 기술되고 도시된 세부 내용, 재료, 부품의 제조 단계 및 배열 상태는 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명의 원리 및 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 의해 램프 제조 동안 제한된 양의 수은을 형광 램프의 엔벨로프 내부로 유입시킬 수 있게 되었다.

Claims (22)

1. a) 말단부가 개방된 배기관을 내부에 구비한 형광 램프를 성형하는 단계;

   b) 상기 배기관의 개방 단부를 통해 램프 엔벨로프의 내부를 비우는 단계;

   c) 불활성 재료로 이루어진 강성의 바디를 배기관 내부에서 볼 보유 구조물과 배기관의 개방 단부 사이에 배치하는 단계로서, 상기 볼은 은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금 중에서 선택된 하나의 재료를 상기 볼의 선택된 표면 영역에 걸쳐 선택된 질량만큼 함유하는 금속 코팅을 포함하고, 상기 볼은 제한된 양의 수은이 상기 금속 코팅에 의해 보유될 정도의 수은을 볼의 코팅 영역 상에 포함하는 배치 단계; 및

   d) 상기 배기관의 개방 단부를 밀봉하는 단계를 포함하며,

   e) 볼 상에 보유된 후에 램프 내부로 유입되는 수은의 양이 볼 상에 있는 금속 코팅의 선택된 영역에 의해 제한되도록 구성된, 램프 제조 동안 형광 램프의 엔벨로프 내부로 제한된 양의 수은을 유입시키기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 표면 영역이 볼의 전체 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 표면 영역이 볼의 전체 표면 보다 작은 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 코팅이 은 및 은 합금 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   볼 상에 보유된 수은의 양이 약 3 mg에 달하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   보유된 수은의 양이 약 2 mg에 달하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 표면 영역이 상기 표면 영역의 단독 패치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   램프 제조 동안 제한된 양의 수은을 형광 램프의 엔벨로프 내부로 유입시키기 위해, 순수한 상태 혹은 화합된 상태의 수은을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기관의 개방 단부 근처에 볼 보유 구조물이 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 바디가 적어도 구, 실린더 또는 입방체와 유사한 것을 특징으로 하는 방법.
11. 램프 제조 동안 형광 램프 내에 배치하기 위한 바디로서,

    바람직하게 적어도 구 혹은 실린더 혹은 입방체와 유사한 강성의 불활성 재료로 이루어진 기본 바디;

    은, 금 및 인듐 그리고 그들의 합금 중에서 선택된 하나의 재료를 선택된 질량만큼 함유하고 상기 기본 바디의 선택된 표면 영역에 걸쳐 배치된 금속 코팅; 및

    상기 금속 코팅 상에 배치되고 상기 코팅에 의해서 상기 금속 코팅의 선택된 질량에 의해 허용될 정도까지의 양만큼 보유되는 수은을 포함하고;

    상기 바디가 제조 완료 시점에서 램프를 밀봉한 후에 램프 내부에 보유하기에 적합하고, 허용된 양의 수은을 램프 내부로 유입시키기에 적합하게 형성된 바디.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 강성의 불활성 재료가 유리인 것을 특징으로 하는 바디.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 코팅이 은 및 은 합금 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 바디.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 구의 선택된 표면이 상기 바디의 전체 표면을 포함하고, 상기 바디는 바람직하게 구인 것을 특징으로 하는 바디.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 바디의 선택된 표면이 상기 바디의 전체 표면보다 작은 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 바디.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 바디에 의해 보유되는 수은의 양이 약 3 mg에 달하는 것을 특징으로 하는 바디.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 바디에 의해 보유되는 수은의 양이 약 2 mg에 달하는 것을 특징으로 하는 바디.
18. 제 11 항에 있어서,

    상기 구의 선택된 표면 영역이 상기 표면 영역의 단독 패치를 포함하는 것을 특징으로 하는 바디.
19. 제 11 항에 있어서,

    상기 바디가 램프 내에 배치되어 램프 제조 완료 시점에서 밀봉되는 배기관 내부에 배치 및 보유되기에 적합하게 조절되는 것을 특징으로 하는 바디.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 바디가 배기관 내부에서 배기관의 폐쇄된 단부 근처에 보유되기에 적합하게 조절된 구인 것을 특징으로 하는 바디.
21. 폐쇄되어 있고 제 11 항에 따른 바디를 포함하는 배기관을 구비한 형광 램프.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 배기관의 개방 단부에 근처에 있는 바디 보유 구조물이 상기 배기관에제공되는 것을 특징으로 하는 형광 램프.