KR200472314Y1

KR200472314Y1 - 고휘도 방전램프

Info

Publication number: KR200472314Y1
Application number: KR2020120002554U
Authority: KR
Inventors: 김홍길
Original assignee: (주)맥스럭
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2014-04-23
Also published as: KR20130005865U

Abstract

본 고안은 일단부가 개방된 방전관(159) 및 램프 내관(160)을 포함하며, 상기 램프 내관(160)은 방전발광부(151), 상기 방전발광부(151) 양단에 각각 배치되는 제1전극(152a)과 제2전극(152b), 상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)을 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)에 각각 연결시키기 위한 제1리드선(154a)과 제2리드선(154b), 상기 방전관(159)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(156), 및 상기 램프 내관(160)과 제1리드선(154a)을 연결하기 위한 연결부(B)를 포함하며, 상기 연결부(B)는 상기 램프 내관(160)과의 용접부(A')로부터 일정 간격 이격된 위치에서 절곡부(170)를 포함하는 니켈 리본(161)과 겟더(162)를 포함하는 고휘도 방전 램프에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 램프 내관과 리드선을 연결하는데 사용되는 니켈 리본에 일정한 모양과 크기를 가지는 절곡부를 가지도록 함으로써 램프 내관의 점등에 따른 팽창과 수축으로 인한 용접부의 손상 및 램프 내관의 리드선 실링부의 크랙 불량들을 방지할 수 있는 열 팽창/수축 공간을 확보할 수 있다.

Description

고휘도 방전램프{High intensity discharge lamp}

본 고안은 안전성이 향상된 고휘도 방전 램프에 관한 것이다.

일반적으로 고휘도 방전램프(High Intensity discharge lamp, 이하 HID 전구)는 가스 방전 램프로서, 백열등과 같은 필라멘트가 없고, 형광등과 같은 구조를 갖는다.

할로겐 필라멘트 전구와 달리 HID 전구는, 발광판 내부에 제논 가스와 금속 화합물이 정밀하게 주입되어 있다.

또한, 안정기에서 공급하는 20,000볼트 이상의 고전압이 램프의 텅스텐 전극에 인가됨으로써 텅스텐 전극으로부터 방출된 전자가 기동 가스인 상기 제논 가스와 충돌하여 이를 이온화시키고, 이에 의해 발생한 아크에 의해 상기 램프 내부의 온도와 압력이 높아지면서 고휘도의 빛이 방출되는 시스템을 가진다.

이러한 고휘도 방전 램프는 일반 가정의 조명등, 공장이나 상가 등에서 사용되는 산업용 조명등, 가로등 및 고급 승용차의 전조등 등의 용도에 많이 사용되고 있다.

이러한 HID 전구(50)의 구조는 다음 도 1에서와 일단부가 개방된 방전관(59) 내에 수용된 방전발광부(51); 상기 방전발광부(51) 양단에 각각 배치되는 제1 전극(52a)과 제 2전극(52b); 상기 방전관(59)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1 외부 전원 단자(57a) 및 제2 외부 전원 단자(57b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(56); 및 상기 방전관(59) 내부에서 상기 제1 전극(52a)과 제 2전극(52b)을 상기 제1 외부 전원 단자(57a) 및 제2 외부 전원 단자(57b)에 각각 연결시키기 위한 제1 리드선(54a)과 제2 리드선(54b)을 포함하며, 상기 제1 리드선(54a)은 상기 방전관(59) 내벽에 고정되어 연장된 전기 절연성 실링부(55) 내에 삽입되고, 상기 전기 절연성 실링부(55)는 상기 전기 절연성 지지부(56)까지 연장되는 구조를 가진다.

또한, 방전관(59)의 내부에 위치한 램프 내관(60)은 다음 도 1과 2에서와 같이, 통상적으로 겟더(62)에 니켈 리본(61)을 연결하고, 상기 니켈 리본(61)과 상기 램프 내관(60)을 용접시켜 용접부(A)를 형성시켜 연결한 다음, 이를 제1리드선(54a)와 용접 후에 구부려서 상기 방전관(59) 내에 위치시킨다.

그러나, 상기와 같은 구조를 가지는 고휘도 방전 램프의 경우, 일반적으로 램프 내관(60)이 점등 시에 열 팽창 또는 열 수축을 반복하게 되는데 이때 상기 용접부(A)가 손상을 입거나 또는, 램프 내관(60)의 몰리 포일 리드선(54a)이 실링된 부위의 반복되는 열 수축/팽창으로 크랙이나 접점 불량으로 인한 파손으로 이어지는 문제가 발생되고 있다.

따라서, 고휘도 방전 램프의 신뢰성을 떨어뜨리는 직접적인 원인이 되기 때문에 이를 해결할 수 있는 새로운 구조를 가지는 고휘도 방전 램프의 개발이 시급한 실정이다.

한국 특허 출원 제2010-092122호

본 고안에서는 상기와 같은 종래 구조를 가지는 고휘도 방전 램프에서 램프 내관의 점등에 따른 열 팽창과 열 수축으로 인한 용접부의 손상 및 램프 내관의 리드선 실링부의 크랙 불량들을 방지할 수 있는 열 팽창/수축 공간을 확보하여 램프 내관에 미치는 영향을 최소화시킨 신규한 구조의 고휘도 방전 램프를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 고휘도 방전 램프(150)는 일단부가 개방된 방전관(159) 및 램프 내관(160)을 포함하며, 상기 램프 내관(160)은 방전발광부(151), 상기 방전발광부(151) 양단에 각각 배치되는 제1전극(152a)과 제2전극(152b), 상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)을 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)에 각각 연결시키기 위한 제1리드선(154a)과 제2리드선(154b), 상기 방전관(159)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(156), 및 상기 램프 내관(160)과 제1리드선(154a)을 연결하기 위한 연결부(B)를 포함하며, 상기 연결부(B)는 상기 램프 내관(160)과의 용접부(A')로부터 일정 간격 이격된 위치에서 절곡부(170)를 포함하는 니켈 리본(161)과 겟더(162)를 포함하는 데 특징이 있다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 상기 절곡부(170)는 높이 3~10mm, 폭 1~10mm 크기를 가지는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 램프 내관과 리드선을 연결하는데 사용되는 니켈 리본에 일정한 모양과 크기를 가지는 절곡부를 가지도록 함으로써 램프 내관의 점등에 따른 팽창과 수축으로 인한 용접부의 손상 및 램프 내관의 리드선 실링부의 크랙 불량들을 방지할 수 있는 열 팽창/수축 공간을 확보할 수 있다.

따라서, 상기 구조를 가지는 고휘도 방전 램프는 안전성이 우수할 뿐만 아니라, 장기 신뢰성이 우수한 효과를 가지므로 도로 조명용 가로등 및 보안등, 건물외부의 투광등, 상가 내부의 실내 조명 등에 다양하게 사용될 수 있다.

도 1은 종래 고휘도 방전 램프의 측면도이고,
도 2는 종래 고휘도 방전 램프의 램프 내관과 리드선의 연결 과정을 나타낸 것이고,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 고휘도 방전 램프의 측면도이고,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 고휘도 방전 램프의 램프 내관과 리드선의 연결 과정을 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 고안을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 고안의 고휘도 방전램프는 램프 내관을 연결함에 있어 발생되는 여러 가지 불량들을 해결할 수 있는 구조를 가지는 데 기술적 특징을 가진다.

구체적으로, 다음 도 3을 참조하여 설명하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 고휘도 방전램프(150)는 일단부가 개방된 방전관(159) 및 램프 내관(160)을 포함하며, 상기 램프 내관(160)은 방전발광부(151), 상기 방전발광부(151) 양단에 각각 배치되는 제1전극(152a)과 제2전극(152b), 상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)을 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)에 각각 연결시키기 위한 제1리드선(154a)과 제2리드선(154b), 상기 방전관(159)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(156), 및 상기 램프 내관(160)과 제1리드선(154a)을 연결하기 위한 연결부(B)를 포함하며, 상기 연결부(B)는 상기 램프 내관(160)과의 용접부(A')로부터 일정 간격 이격된 위치에서 절곡부(170)를 포함하는 니켈 리본(161)과 겟더(162)를 포함하는 데 특징이 있다.

본 고안의 상기 방전 발광부(151)는 일단부가 개방된 방전관(159) 내에 수용되며, 통상 석영 유리로 이루어져 있고, 여기에는 제논 가스(Xenon Gas), 수은 가스, 금속 할로겐 성분 등으로 이루어진 충전물이 포함된다.

본 고안의 일 실시예에서, 상기 가스는 Xe, Ar, Kr, Ne 중에서 선택되며, 실온에서 최소 4기압 이상을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 금속 할로겐 성분은 주기율표의 12족, 13족, 란탄족, Na 또는 Sc를 할로겐화시킨 것을 단독으로 사용하거나, 또는 이들을 조합시켜 사용할 수도 있다.

상기 방전 발광부(151)는 수은을 대체한 할로겐화물을 사용하였을 때 발생하는 이중광원초점효과(양 전극 부근에 두 광원형성)를 최소화하기 위하여 장병형의 원통구조를 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 방전 발광부(151)의 양쪽에는 소정의 간격으로 이격된 위치에서 제1전극(152a)과 제2전극(152b)이 서로 대향 배치된다. 상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)은 타버림 현상을 최소화하기 위하여 고융점 재료인 텅스텐이 적합하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)에는 밀봉부로 감싸인 몰리브덴 박판(153a, 153b)이 각각 연결되어 있다. 상기 몰리브덴 박판(153a, 153b) 역시 고융점 소재이고 고온에서의 소성변형으로 인하여 상기 방전발광부(151)를 이루는 석영유리와의 열팽창률 차이를 완충할 수 있도록 밀봉부(158a, 158b)에 감싸져 있다.

또한, 상기 몰리브덴 박판(153a, 153b)으로부터 연결되고, 상기 제1 전극(152a)과 제 2전극(152b)을 상기 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원 단자(157b)에 각각 연결시키기 위한 제1리드선(154a)과 제2리드선(154b)을 포함한다. 상기 제1 리드선(154a)은 상기 방전관(159)의 일측 내벽에 고정되어 연장된 전기 절연성 실링부(155) 내에 삽입되고, 상기 전기 절연성 실링부(155)는 상기 전기 절연성 지지부(156)까지 연장되는 구조이다. 상기 제2 리드선(154b)은 상기 전기 절연성 지지부(156)까지 직접 연결된다. 상기 전기 절연성 지지부(156)는 상기 방전 램프가 연결되는 소켓 부분(일부만 도식되어 있음)의 일 구성요소이나, 본 명세서에서는 전기 절연성 지지부(156)라 칭한다.

상기 전기 절연성 실링부(155)로 감싸진 상기 제1리드선(154a)은 전기 절연성 지지부(156)와 맞닿는 부분, 즉 유리 지지부(156)가 시작되는 지점(빗금친 부분)으로부터 1~5mm 부분까지 연장되는 것이 바람직하다.

상기 제 1리드선(154a)을 실링하는 전기 절연성 실링부를 구성하는 절연성 재료로는 1600℃ 이상의 온도에서 절연가능한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예를 들면, 유리, 세라믹, 흑연, 및 카본 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하나, 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전기 절연성 실링부 내에 삽입된 제 1 리드선과 상기 제 2 리드선의 이격 거리를 증가시키기 위하여, 상기 제2 리드선은, 일정 각도로 굴절되어 상기 제1 리드선과 나란히 연장되는 것일 수 있다.

또한, 상기 방전관(159)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(156)를 포함한다.

통상, 상기 램프 내관(160)은 겟더(162)에 연결된 니켈 리본(161)과 용접시킨 다음, 이를 제1리드선(154a)과 연결시키는데, 램프의 점등시 상기 램프 내관(160)이 열 팽창과 열 수축을 반복하여 상기 램프 내관(160)과 니켈 리본(161)의 용접부(A')가 손상을 입게 된다.

또한, 램프 내관(160)의 몰리 포일 제1리드선(154a)이 실링된 부위의 반복되는 열 수축/팽창으로 크랙이나 접점 불량으로 인한 파손으로 이어지는 문제가 발생되고 있다.

따라서, 본 고안에서는 상기 램프 내관(160)과 니켈 리본(161)의 용접부(A')로부터 일정 간격 이격된 위치에서 니켈 리본(161)에 절곡부(170)를 가지도록 일정한 형태와 각도로 형성시켜 포함하는 데 특징이 있다. 따라서, 상기 램프 내관(160)이 점등 시마다 열 팽창 및 열 수축을 반복 하더라도, 이를 수용할 수 있는 공간을 확보함으로써 용접부에서 발생하는 손상을 미연에 방지할 수 있다.

본 고안에 따른 니켈 리본(161)에 형성된 절곡부(170)의 폭이 3mm보다 좁게 되면 열 팽창 및 열 수축을 확보할 수 있는 공간이 충분치 못하고, 10mm보다 넓어지면 즉, 각이 넓어지면 용접이 힘들어지고, 상대적으로 램프 내관(160)이 밑으로 내려가게 되어 광 중심이 틀어지는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

또한, 본 고안에 따른 니켈 리본(161)에 형성된 절곡부(170)의 높이가 상기 범위일 때 용접부위에 부담을 주지 않으면서 점등시 램프 내관(160)의 열수축/열팽창이 되더라도 용접부의 손상이 되지 않고, 리드선(154a)의 불량이나 파손이 되지 않고 광 중심이 틀어지는 문제가 발생되지 않는다.

다음 도 4에서와 같이, 상기와 같은 절곡부(170)를 포함하는 니켈 리본(161)을 겟더(162)에 연결시키고, 상기 니켈 리본(161)과 램프 내관(160)을 용접시켜 용접부(A)를 형성시켜 연결한 다음, 제1리드선(154a)와 용접 후에 구부려서 상기 방전관(159) 내에 위치시킨다. 따라서, 상기 절곡부(170)를 포함함으로써 점등 시마다 램프 내관(160)이 열 팽창과 열 수축을 반복하더라도 이를 수용할 공간이 확보되어 있어 종래 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 고휘도 방전램프는 상기 HID 램프가 결합되는 결합부와 전원부가 구비된 소켓부에 결합되어 사용된다. 따라서, 방전램프의 상기 리드선들(154a, 154b)은 소켓부에 속하는 유리재질의 지지부(156)를 통하여 최종 전원부(157a, 157b)에 연결되고, 여기에 전원이 공급되면 양끝에 설치된 전극에서 플라즈마 방전이 일어나면서 에너지화 되어 빛을 방출하게 된다.

나머지 고휘도 방전 램프를 구성하는 요소들은 본 고안자들이 출원한 특허 출원 제2010-092122호에 상세히 설명한 바와 같으며, 이 특허의 내용은 본 고안의 참고자료로 병합될 수 있다.

50, 150 : HID 램프
51, 151 : 방전 발광부 52a, 152a : 제1전극
52b, 152b : 제2전극 153a, 153b : 몰리브덴 박판
54a, 154a : 제1리드선 54b, 154b : 제2리드선
55, 155 : 절연성 실링부 56, 156 : 전기 절연성 지지부
58a, 58b, 158a, 158b : 밀봉부
59, 159 : 방전관 60, 160 : 램프 내관
61, 161 : 니켈 리본 62, 162 : 겟더
A, A' : 용접부 170 : 절곡부
B : 연결부

Claims

일단부가 개방된 방전관(159) 및 램프 내관(160)을 포함하며,
상기 램프 내관(160)은 방전발광부(151),
상기 방전발광부(151) 양단에 각각 배치되는 제1전극(152a)과 제2전극(152b),
상기 제1전극(152a)과 제2전극(152b)을 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)에 각각 연결시키기 위한 제1리드선(154a)과 제2리드선(154b),
상기 방전관(159)의 상기 개방된 일단부를 폐쇄하고, 제1외부전원단자(157a) 및 제2외부전원단자(157b)가 삽입 배치된 전기 절연성 지지부(156), 및
상기 램프 내관(160)은 겟더(162)에 연결된 니켈 리본(161)과 용접시켜 용접부(A')를 형성시켜 연결되며, 상기 겟더(162)에 연결된 니켈 리본(161)은 상기 램프 내관(160)과의 용접부(A')로부터 일정 간격 이격된 위치에서 높이 3~10mm, 폭 1~10mm 크기의 V자 형태의 절곡부(170)를 포함하며,
상기 램프 내관(160)은 상기 니켈 리본(161)과 겟더(162)를 포함하는 연결부(B)를 이용하여 제1리드선(154a)과 연결된 후, 구부려서 상기 방전관(159) 내에 위치시키는 것인 조명용 고휘도 방전 램프.
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