KR20060048150A - 2중 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전등의 치수를 극한까지 짧게 하여도, 몰리브덴 호일의 산화가 발생하지 않도록 하는 것을 그 해결 과제로 한다.

발광관부(1)의 양측에 설치된 밀봉부(2a, 2b)로부터 리드선(3a, 3b)이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프(10)와, 상기 이너 램프(10)를 내장하고, 그 일단에 설치한 실부(21)로부터 상기 이너 램프(10)의 리드선(3a, 3b)을 도출하고 있는 아우터 밸브(20)로 구성된 2중 램프(A)로,

아우터 밸브(20) 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

아우터 밸브(20)의 상기 실부(21)측에 위치하는 이너 램프(10)의 리드선(3a)이 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않도록 이너 램프(10)의 실부측 밀봉부(2a) 또는 그 연장부분(4a)이 아우터 밸브의 실부(21)에 매설되어 있는 것을 특징으로 한다.

발광관부, 밀봉부, 리드선, 이너 램프, 아우터 밸브, 비산화성 분위기, 보조 절연관

Description

2중 램프{A dual lamp}

도 1은 본 발명의 1실시예에 관계되는 2중 램프를 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 도 1의 다른 실시예에 관계되는 2중 램프를 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명의 더욱 다른 실시예에 관계되는 2중 램프를 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 도 3의 다른 실시예에 관계되는 2중 램프를 도시하는 단면도.

도 5는 이너 램프의 반제품의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

A : 2중 램프

1 : 발광관부

2a, 2b : 밀봉부

3a, 3b : 리드선

4a : 연장부분

10 : 이너 램프

20 : 아우터 밸브

21 실부

본 발명은 일반조명, 광학기기, 또는 차량용 램프에 사용되는 2중 램프, 특히, 할로겐 램프가 장착되어 있는 등(예를 들면 자동차의 헤드라이트)에 할로겐 램프 대신에 적용할 수 있는 2중 램프에 관한 것이다.

일반조명, 광학기기, 헤드라이트 외 각종기기의 광원체로서, 더욱 밝은 빛을 발하는 메탈 하라이드 램프 또는 고압 방전등이 자주 사용되게 되었다. 최근에는 예를 들면 광학기기의 소형화에 따라 이들 광원체에 대하여 더욱 컴팩트화, 장수명화, 점광원화 등의 요구가 강해지고 있다. 광원체로서의 방전등의 컴팩트화는 당연 발광관부의 내용적(內容積)의 극소화나 밀봉부의 길이의 단소화를 의미하고, 이것에 의해 방전등 전체 길이의 한계적 단(短)치수화를 실현시키게 된다.

그렇지만, 이것은 필연적으로 밀봉부 내에 매설되는 몰리브덴 호일의 단치수화와 발광관부에 대한 최근접을 초래하여, 점등시의 밀봉부의 고온화의 원인이 된다. 방전등의 밀봉부는 그 내부에 매설된 몰리브덴 호일을 개재하여 내부의 전극의 전극 리드와 외부 리드선을 접속하는 것으로, 몰리브덴 호일의 치밀 실(seal) 기능에 의해 외부의 공기가 발광관부 내로 침입하는 것을 차단하고 있다. 그렇지만, 밀봉부의 단부로부터 몰리브덴 호일에 도달하는 부분은 외부 리드선을 따라 미세한 공극이 존재하고 있고, 이 공극을 통해서 몰리브덴 호일에 외부의 공기가 공급되고 있다. 한편, 몰리브덴 호일은 산소의 존재하에서 370℃ 부근에서 산화를 시작하기 때문에, 점등에 의해서 밀봉부의 온도가 몰리브덴 호일의 산화온도 이상이 되면 외부공기의 공급에 의한 산화가 진행된다. 이 몰리브덴 호일의 산화는 방전등의 단수명화로 이어지고, 제품의 품질을 저하시키는 원인이 된다.

종래의 방전등에 있어서는, 상술한 바와 같은 단치수화의 요청이 없었기 때문에, 점등시에 고온이 되는 발광관부로부터 몰리브덴 호일의 매설 위치를 충분히 멀리 할 수 있어, 산소의 존재 하에서도 산화를 일으키지 않는다.

[특허문헌1]일본 공개특허공보 2003-45373

본 발명은 방전등의 치수를 극한까지 짧게 하여도, 몰리브덴 호일의 산화가 발생하지 않도록 하는 것을 그 해결 과제로 하는 것이다.

청구항 1에 기재한 발명은 본 실시예에 관계되는 2중 램프(A)에 관한 것으로, 「발광관부(1)의 양측에 설치된 밀봉부(2a, 2b)로부터 리드선(3a, 3b)이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프(10)와, 상기 이너 램프(10)를 내장하고, 그 일단에 설치한 실(seal)부(21)로부터 상기 이너 램프(10)의 리드선(3a, 3b)을 도출하고 있는 아우터 밸브(20)로 구성된 2중 램프(A)로,

아우터 밸브(20) 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

아우터 밸브(20)의 상기 실부(21)측에 위치하는 이너 램프(10)의 리드선(3a)이 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않도록 이너 램프(10)의 실부측 밀봉부(2a) 또는 그 연장부분(4a)이 아우터 밸브의 실부(21)에 매설되어 있는」 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재한 발명은 다른 실시예에 관계되는 2중 램프(A)에 관한 것으로, 「발광관부(1)의 양측에 설치된 밀봉부(2a, 2b)로부터 리드선(3a, 3b)이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프(10)와, 상기 이너 램프(10)를 내장하고, 그 일단에 설치한 실부(21)로부터 상기 이너 램프(10)의 리드선(3a, 3b)을 도출하고 있는 아우터 밸브(20)로 구성된 2중 램프(A)로,

아우터 밸브(20) 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

상기 아우터 밸브(20)의 실부(21)의 반대측에 위치하는 이너 램프(10)의 리드선(3b)이 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않도록, 상기 실부(2)의 반대측에 위치하는 이너 램프(10)의 반대측 밀봉부(2b)의 연장부분(4b)의 단부가 아우터 밸브(20)의 실부(21)에 매설되어 있는」 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재한 발명은 청구항 2의 더욱 다른 실시예에 따른 2중 램프(A)에 관한 것으로, 「발광관부(1)의 양측에 설치된 밀봉부(2a, 2b)로부터 리드선(3a, 3b)이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프(10)와, 상기 이너 램프(10)를 내장 하고, 그 일단에 설치한 실부(21)로부터 상기 이너 램프(10)의 리드선(3a, 3b)을 도출하고 있는 아우터 밸브(20)로 구성된 2중 램프(A)로,

아우터 밸브(20)내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

상기 아우터 밸브(20)의 실부(21)에 그 일단이 매설된 보조 절연관(4c)으로 상기 아우터 밸브(20)의 실부(21)의 반대측에 위치하는 리드선(3b)이 피복되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 2중 램프(A)에 있어서는, 아우터 밸브(20) 내의 분위기가 비산화성 분위기(다시 말하면, 진공 또는 불활성 가스의 충전상태)이기 때문에, 가령 밀봉부(2a, 2b)의 치수가 대단히 짧고, 또, 밀봉부(2a, 2b)에 매설된 몰리브덴 호일(5a, 5b)의 치수가 짧으며 또한 그 매설 위치가 점등시에 고온이 되는 발광관부(1)에 근접한 위치라고 해도, 그리고 가령 밀봉부(2a, 2b)의 끝으로부터 몰리브덴 호일(5a, 5b)에 이르는 부분에 리드선(3a, 3b)을 따라 발생하는 공극(k)이 존재하고 있었다고 해도, 몰리브덴 호일(5a, 5b)로의 산소의 공급은 완전히 차단된 상태로 되어 있어, 몰리브덴 호일(5a, 5b)이 그 산화온도 이상으로 가열되는 상태가 되더라도 산화하지 않는다. 덧붙여, 아우터 밸브(20)의 실부(21)측 또는 그 반대측의 리드선(3a, 3b)이 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않도록 또는 보조 절연관(4c)에서 서로 절연되어 있기 때문에, 한 쌍의 리드선(3a, 3b)이 아우터 밸브(20)의 일단에 설치된 실부(21)에 병치되었다고 해도 양자(3a, 3b)는 확실히 절연되어 있기 때문에, 점등 개시시의 고전압 인가시에도 리크가 발생하지 않는다.

또, 보조 절연관(4c)을 사용하는 경우, 보조 절연관(4c)의 상단과 이너 램프 (10)의 실측 밀봉부(2a)로부터 노출된 리드선(3a)의 노출부분의 이격거리(S)는 브레이크 전압(시동 전압)이 예를 들면 2만V인 경우, 15 내지 16mm 정도이면 충분하다. 또한, 아우터 밸브(20) 내에 질소를 충전하여 두면, 리드선(3a, 3b)간의 아크(arc) 발생에 의한 단락을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 1실시예에 관계되는 2중 램프(A)를 도시하는 단면도이다. 이 2중 램프(A)는 석영유리로 된 발광용 이너 램프(10)와 아우터 밸브(20)로 구성되어 있고, 도 1의 이너 램프(10)는 발광관부(1) 및 발광관부(1)의 양측에 밀봉부(2a, 2b)가 설치된 외위기(11; 外圍器)와, 발광관부(1) 내에 대향하여 설치된 한 쌍의 전극(6a, 6b)과, 밀봉부(2a, 2b) 내에 매설된 몰리브덴 호일(5a, 5b)과, 몰리브덴 호일(5a, 5b)에 그 일단이 용접되고, 밀봉부(2a, 2b)로부터 외부로 도출되어 있는 리드선(3a, 3b)으로 구성되어 있다.

발광관부(1) 내에는 수은, 희가스, 기타 필요 충전물이 봉입되어 있다. 전극(6a, 6b)은 서로 대향하여 위치하는 전극 헤드부(61)와, 전극 헤드부(61)로부터 도출되어, 그 도출부가 몰리브덴 호일(5a, 5b)에 용접되어 있는 전극 리드(62)로 구성되어 있다. 상기 전극 리드(62, 62)는 각각 밀봉부(2a, 2b) 내에 매설되고, 몰리브덴 호일(5a, 5b)에 각각 스폿 용접되어 있다. 실부(21)측에 위치하는 리드선(3a)은 그 일단이 상기 몰리브덴 호일(5a)에 스폿 용접되고, 타단이 밀봉부(2a)로부터 도출되어 있다. 한편, 실부(21)의 반대측에 위치하는 리드선(3b)은 도 1과 같이 도중에 굴곡되고, 그 굴곡단에 보조 외부 리드선(31)이 접속되어 있다. 본 실시예에서는 보조 외부 리드선(31)도 리드선(3b)과 같은 작용을 하는 것이기 때문에 특별히 보조 외부 리드선(31)을 리드선(3b)과 구별하여 설명해야만 하는 경우 이외에는 리드선(3b)에 포함되는 것으로 하여 설명한다.

아우터 밸브(20)는 일단에 실부(21)가 형성되어 있고, 실부(21)에 매설된 몰리브덴 호일(23a, 23b)을 개재하여 이너 램프(10)의 리드선(3a, 3b)과 아우터 밸브(20)의 외부 인출선(22a, 22b)을 접속하도록 되어 있다(아우터 밸브(20)가 외부 인출선(22a, 22b)과 거의 같은 열팽창 계수를 갖는 하드 유리인 경우에는 몰리브덴 호일(23a, 23b)을 사용하지 않고, 직접 외부 리드선(3a, 3b)을 실부(21)에 매설·삽입시킬 수 있다[도시하지 않음]).

밀봉부(2a, 2b)나 실부(21)는 슈링크 실이어도 좋고, 핀치 실이어도 좋다. 도면의 실시예에서는 핀치 실을 채용하고 있지만, 물론, 이것에 한정되는 것은 아니다. 단, 아우터 밸브(20)의 실부(21)는 한 쌍의 몰리브덴 호일(23a, 23b)을 병치하게 되기 때문에, 핀치 실이 바람직하다. 또한, 아우터 밸브(20)의 헤드부(頭部)는 도면의 경우, 반구형으로 되어 있지만 이것에 한정되지 않고 이너 램프(10)의 밀봉부(2b)를 맞추어 평면형 또는 실 형상과 유사한 폐색 밀봉형으로 하여도 좋다.

도 1의 경우는 이너 램프(10)의 한쪽의 밀봉부(2a)의 단부를 아우터 밸브(20)의 실부(21)의 내측부분에 매설한 예이며, 매설된 실부측 밀봉부(2a)로부터 도출된 외부 리드선(3a)은 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않고 실부(21) 내의 몰리브덴 호일(23a)에 접속된다.

도 2의 경우는 실부측 밀봉부(2a)로부터 원통형 또는 편평형으로 도출된 연장부분(4a)이 아우터 밸브(20)의 실부(21)의 내측부분에 매설된 예이며, 이 경우도 매설된 실부측 밀봉부(2a)로부터 도출되어, 상기 연장부분(4a)을 통해서 리드선(3a)은 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않고 실부(21) 내의 몰리브덴 호일(23a)에 접속된다.

도 3의 경우는 반대로, 실부(21)의 반대측의 밀봉부(2b)로부터 가늘게 일체적으로 또는 도중에서 가는 관재를 접속하여 도출한 연장부분(4b)을 굴곡시켜 이너 램프(10)를 따라 배치하고, 그 연장부분(4b)을 실부(21)의 내측에 매설한 예이다. 이 경우도 실부(21)의 반대측의 밀봉부(2b)로부터 도출된 리드선(3b)은 굴곡된 가는 연장부분(4b)을 통해서 아우터 밸브(20) 내에 노출되지 않고 실부(21) 내의 몰리브덴 호일(23b)에 접속된다. 그리고, 실부(21)측의 밀봉부(2a)는 실부(21) 내에 매설되어 있지 않고, 실부(21)측의 밀봉부(2a)로부터 도출된 리드선(3a)은 아우터 밸브(20) 내에 노출된 상태로 실부(21) 내에 삽입되어, 실부(21) 내의 몰리브덴 호일(23a)에 접속된다. 물론, 도 1, 2와 같이 이 경우도 밀봉부(2a)의 단부 또는 그 연장부분(4a)을 실부(21) 내에 매설하여도 좋다. 도 1 내지 3의 매설부분은 융착하여 실부(21)와 거의 일체가 된다. 그리고, 실부(21) 내의 몰리브덴 호일(23a, 23b)에는 각각 아우터 밸브(20)의 외부 인출선(22a, 22b)이 접속되어 외부로 도출되어 있다.

도 4의 경우는 보조 절연관(4c)을 사용하는 경우에, 아우터 밸브(20)의 실부(21)에 보조 절연관(4c)의 일단이 매설되어 있고, 아우터 밸브(20)의 실부(21)의 반대측에 위치하는 리드선(3b)[또는 그 예비 리드선(31)]의 일부, 즉, 실부(21)로부터 이너 램프(10)의 발광관부(1) 부근보다 위의 부분까지가 피복되어 있다. 피복 범위는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 높은 브레이크 전압(시동 전압)의 인가시에 양 리드선(3a, 3b)간에서 리크(방전에 의한 단락)가 발생하지 않는 거리가 확보되면 충분하여, 예를 들면 브레이크 전압이 2만V인 경우, 양 리드선(3a, 3b)간의 거리는 15 내지 16mm 정도 있으면 좋다. 따라서, 피복 범위는 높은 브레이크 전압(시동 전압)의 인가시에 양 리드선(3a, 3b)간에서 리크(방전에 의한 단락)가 발생하지 않는 거리가 된다.

아우터 밸브(20) 안은 실질적으로 산소가 없는 상태, 즉 실질적으로 진공 또는 질소나 아르곤 가스 등의 불활성 가스로 충전된 상태로 되어 있다. 또, 아우터 밸브(20)의 재질은 석영유리이어도 좋고, 상술한 바와 같이 하드 유리이어도 좋지만, 이너 램프(10)의 일부를 매설하는 경우에는 열팽창의 관계로 이너 램프(10)와 같은 재질, 즉 석영유리가 바람직하다. 도 3의 경우는 이너 램프(10)와 아우터 밸브(20)가 별개로 되어 있기 때문에, 보조 절연관(4c)을 하드 유리로 하면 아우터 밸브(20)도 하드 유리로 할 수 있다.

다음에, 2중 램프(A)의 제조방법에 관해서 간단히 설명한다. 도 5와 같이 이너 램프(10)를 형성하고, 도 1의 경우에는 한쪽의 연장부분(4a)을 밀봉부(2a)로부터 절제하고, 다른쪽의 연장부분(4b)을 밀봉부(2b)로부터 약간 남겨 절제한 후, 굴곡된 한쪽의 리드선(3b)에 예비 리드선(31)을 스폿 용접하여 이너 램프의 측면에 배치한다(도면의 경우는 다른쪽의 밀봉부의 연장부분을 약간 남긴 형태로 절제하였 지만, 더욱 단치수화를 도모하기 위해서는 이 부분의 연장부분도 절제하는 것이 바람직하다). 또, 이 경우, 연장부분(4b)은 관형으로 되어 있다. 상기 리드선(3b)에 예비 리드선(31)을 스폿 용접한 경우, 양자를 포함하여 단순히 리드선(3b)으로 한다.

도 2의 경우는 양쪽의 연장부분(4a, 4b)을 약간 남긴 상태로 절제한 경우로, 이 경우도 연장부분(4a, 4b)은 관형으로 되어 있다. 그리고 아우터 밸브(20)의 실부(21)에 그 한쪽의 연장부분(4a)을 매설할 필요가 있기 때문에, 필요에 따라서 한쪽의 연장부분(4a)을 편평형이 되도록 가열하여 변형시켜도 좋다.

도 3의 경우는 한쪽의 연장부분(4a)을 약간 남긴 상태(또는 도시하지 않았지만, 연장부분을 남기지 않은 상태)로 절제하고, 다른쪽의 연장부분(4b)을 가열하여 가늘게 늘리고(또는 세(細)직경으로 같은 재질의 보조관(도시하지 않음)을 접속하여), 그 기부(基部)를 굴곡시켜 이너 램프(10)의 측면을 따라 배치한 것이다. 그리고, 양 리드선(3a, 3b)의 단부에 몰리브덴 호일(23a, 23b)을 용접하고, 또한 상기 몰리브덴 호일(23a, 23b)에 아우터 밸브(20)용 외부 인출선(22a, 22b)을 용접한다.

도 4의 경우는 보조 절연관(4c)에 예비 리드선(31)을 삽입한 후, 예비 리드선(31)의 단부에 몰리브덴 금속 호일(23b)을 스폿 용접하며, 또한 몰리브덴 금속 호일(23b)의 타단에 외부 인출선(22b)을 스폿 용접하고, 이 몰리브덴 금속 호일(23b)과 상기 보조 절연관(4c)의 단부를 실(seal)할 때에 실부(21) 내에 매설하게 된다.

한편, 아우터 밸브(20)는 그 일단을 반구형(물론, 이것에 한정되지 않고 평면형 등의 형상)으로 폐색하고, 타단이 개구된 통형상(바꾸어 말하면 시험관형)의 것으로, 상술한 바와 같이 준비한 이너 램프(10)를 아우터 밸브(20)의 개구로부터 내부에 삽입하고, 그 상태로 이너 램프(10)를 유지하면서 아우터 밸브(20)를 배기대(도시하지 않음)에 접속하여, 아우터 밸브(20) 내의 공기를 실질적으로 진공이 되는 상태까지 흡인하고, 그 상태에서 (또는 상술한 불활성 가스를 충전하고,) 개구부분을 가열하여 핀치 실한다.

이렇게 하여 형성된 2중 램프(A)는 금속(도시하지 않음)이 장착되어, 각종 등에 장착되어 사용된다. 점등시에는 점등 시간을 짧게 하기 위해서 고압의 전압이 전극(6a, 6b)간에 인가되지만, 상술한 바와 같이 이너 램프(10)로부터 도출된 아우터 밸브(20) 내의 리드선(3a, 3b)은 서로 절연되어 있고, 리크(단락)가 생기지 않는다. 또한, 점등시에 발광관부(1)가 고온이 되고, 그 열에 의해서 발광관부(1)에 근접하고 있는 밀봉부(2a, 2b)가 고온에 노출되어, 그 내부에 매설되어 있는 몰리브덴 호일(5a, 5b)도 고온에 도달하게 되지만, 아우터 밸브(20) 안이 완전히 비산화성 분위기로 유지되어 있기 때문에, 리드선(3a, 3b)을 따라 발생한 공극(k)을 통하여 밀봉부(2a, 2b)의 단부로부터 몰리브덴 호일(5a, 5b)에 산소가 공급되지 않아, 가령, 몰리브덴 호일(5a, 5b)이 산화온도 이상으로 가열되었다고 해도 산화되지 않는다. 따라서, 이너 램프(10)를 극한까지 단소(短小)로 하였다고 해도, 몰리브덴 호일(5a, 5b)의 산화에 의한 단수명화를 막을 수 있다.

본 발명에 의해서 몰리브덴 호일의 산화를 발생시키지 않고 방전등의 치수를 극한까지 짧게 할 수 있어, 기기의 소형화에 대한 대응은 물론, 예를 들면 할로겐 램프를 사용하는 헤드라이트와 같은 분야에서도 교환용으로서 사용 가능해졌다.

Claims (3)

1. 발광관부의 양측에 설치된 밀봉부로부터 리드선이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프와, 상기 이너 램프를 내장하고, 그 일단에 설치한 실부로부터 상기 이너 램프의 리드선을 도출하고 있는 아우터 밸브로 구성된 2중 램프에 있어서,

   아우터 밸브 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

   아우터 밸브의 상기 실부측에 위치하는 이너 램프의 리드선이 아우터 밸브 내에 노출되지 않도록 이너 램프에 있어서의 아우터 밸브의 실부측 밀봉부 또는 그 연장부분이 아우터 밸브의 실부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 2중 램프.
2. 발광관부의 양측에 설치된 밀봉부로부터 리드선이 도출되어 있는 더블엔드타입의 이너 램프와, 상기 이너 램프를 내장하고, 그 일단에 설치한 실부로부터 상기 이너 램프의 리드선을 도출하고 있는 아우터 밸브로 구성된 2중 램프에 있어서,

   아우터 밸브 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

   아우터 밸브의 실부의 반대측에 위치하는 이너 램프의 리드선이 아우터 밸브 내에 노출되지 않도록, 상기 실부의 반대측에 위치하는 이너 램프의 반대측 밀봉부의 연장부분의 단부가 아우터 밸브의 실부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 2중 램프.
3. 발광관부의 양측에 설치된 밀봉부로부터 리드선이 도출되어 있는 더블엔드타 입의 이너 램프와, 상기 이너 램프를 내장하고, 그 일단에 설치한 실부로부터 상기 이너 램프의 리드선을 도출하고 있는 아우터 밸브로 구성된 2중 램프에 있어서,

   아우터 밸브 내의 분위기가 비산화성 분위기이고,

   아우터 밸브의 상기 실부에 그 일단이 매설된 보조 절연관으로서 상기 아우터 밸브의 실부의 반대측에 위치하는 리드선이 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 2중 램프.

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