KR20090088947A - 전기 반사기 램프 - Google Patents

Abstract

반사기 램프(1)는, 발광 윈도우(7)의 맞은 편에 개구부(6)를 갖는 반사기(2), 반사기의 램프 개구부 내에 끝 부분(16)이 있는 상태로 배치된 밀폐 램프 용기(11), 램프 용기 내의 광학 축(4) 상에 배치된 전기 엘리먼트(13)를 포함하는 전기 램프(10), 및 지지체(20)를 포함한다. 지지체는, 반사기에 지지체를 고정하기 위한 반사기 고정 수단(22), 및 램프 용기의 끝 부분에 지지체를 고정하기 위한 램프 고정 수단(21)을 포함한다. 램프 개구부로부터 광학 축을 따라 발광 윈도우 방향으로 볼때, 지지체는 반사기의 램프 개구부를 넘은 위치에서만 반사기에 고정된다.

반사기, 개구부, 발광 윈도우, 전기 램프, 램프 용기, 지지체

Description

전기 반사기 램프{ELECTRIC REFLECTOR LAMP}

본 발명은 제1 청구항의 서문에 따르는 전기 반사기 램프에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 반사기 램프에서 사용하기 위한 반사기에 관한 것이다.

이러한 반사기 램프는 WO-02/48609에서 공지되어 있는데, 여기에서 지지체(support body)는 반사기 내의 램프 용기의 정확한 위치를 제공한다. 지지체가 비교적 복잡한 구조이고, 램프의 조립이 비교적 불편하다는 것은 공지된 반사기 램프의 불리한 점이다. 비교적 높은 스트레스들이, 상기 조립하는 동안 및 조립된 구성 내에서 (유리) 반사기 본체에 가해진다. 특히, 높은 스트레스들이 반사기에 반사기의 개구부(opening)/목부(neck)에 인접하여 가해진다는 것이 알려져 있다. 이들 스트레스들은 작동하는 동안 반사기 램프의 기계적 구조 및 온도 부하 양쪽 모두에 의해 발생된다.

전술한 불리한 점들 중 적어도 하나가 상쇄되는, 첫 단락에 설명된 유형의 반사기 램프를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 이것을 달성하기 위해, 첫 단락에 설명된 램프는 청구항 1의 특징을 기술한 부분을 특징으로 한다. 본 발명의 반사기 램프에서는, 반사기의 램프 개구부의 임계 영역, 또는 인접한 임계 영역에서 램프 용기와 반사기 사이에 아무런 (기계적) 연결도 없으며, 이에 따라 반사기 램프는 더 낮은 (열적) 스트레스들을 겪게 된다. 램프 개구부의 영역 및/또는 인접한 영역은 비교적 적은 범위만 지지체에 의해 덮어지기 때문에, 통상의 공지된 램프들과 비교하여, 자유 또는 강제 대류(free or forced convection), 예를 들면, 공기의 흐름이 가능하게 된다. 이에 따라, 통상의 램프들에서와 같이 대략 동일한 수명의 램프가 유지되는 한편, 고 전력 램프들, 즉, 통상의 구조체들에서보다 더 높은 전력의 램프의 사용이 허용된다. 더 높은 전력의 램프들은, 예를 들면, 안정된 작동을 하는 동안에, 예를 들면, 250 내지 500W의 공칭 전력을 갖는 쇼트 아크 고압 방전 램프(short arc high pressure discharge lamp)일 뿐만 아니라, 예를 들면, 연속적인 정상 상태 작동을 하는 동안의 450W의 전력에 대해 설계된 UHP 램프이다.

제1 환상 벽(annular wall) 및 램프 개구부는 바람직하게는, 본 반사기 램프의 축 방향으로 2 mm 내지 30 mm의 범위의 간격 S만큼 이격된다. 이에 따라, 램프 개구부의 영역 및/또는 인접한 영역은, 통상의 공지된 램프들과 비교하여 지지체에 의해 더 적은 범위만큼 덮어지며, 자유 또는 강제 대류, 예를 들면, 공기의 흐름이 한층 더 용이하게 된다.

지지체의 반사기 고정 수단이 제2 환상 벽을 포함한다면, 유리하다. 상기 제2 환상 벽은 지지체에 증진된 강도를 제공하고, 반사기와 반사기 고정 수단 사이에 더 큰 접촉 영역을 제공한다. 상기 증진된 강도는 반사기 내의 램프 용기의 위치가 더 잘 제어되도록 해주며, 상기 더 큰 접촉 영역은 반사기에 지지체가 더 잘 고정되게 한다.

반사기 램프의 하나의 실시예는 반사기가 목부분이 없는 것을 특징으로 한다. 이것은, 개구부에서의 반사기의 원통 부분과 반사기 외피 사이에서 니(knee)가 없다는 이점을 제공하기 때문에, 반사기 형상에 관련된 스트레스를 감소시킨다. 또한, 광 및 열 생성 광원과 반사기의 바깥면 사이의 거리가 감소되어, 램프 용기를 더 잘 냉각시켜준다. 개구부에서 목부를 갖는 반사기를 이용하는 반사기 램프들에서의 지지체의 응용은, 통상의 공지된 반사기들과 비교하여 열적 스트레스 및 기계적 스트레스에 관하여 유익한 효과를 가질 것이지만, 목부가 없는 반사기는 전술한 이유 때문에 더 바람직하다. 반사기가, 발광 윈도우(light emission window)에서의 반사기의 벽 두께의 1.5배, 바람직하게는 1.25배보다 더 적은 개구부에 인접한 벽 두께를 가진다면, 상기 거리가 보다 더 감소되어서, 램프 용기의 보다 좋은 냉각을 제공한다.

본 발명의 반사기 램프의 또 다른 실시예는, 지지체가, 그것을 통해 반사기에 고정되는 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개의 레그들(legs)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 램프 용기를 반사기에 강력하게 고정하는 것 및 정확하게 위치시키는 것은 그것에 의해 얻어진다. 지지체는, 예를 들면, 금속, 세라믹, 고온 내성의 합성 수지, 또는 유리로 만들어진다. 이들 재료들은, 예를 들면, 시멘팅(cementing), 글루잉(gluing), 또는 방사상의 방향(radial direction)의 클램핑(clamping)에 의해 반사기 및 램프 용기에 용이하게 연결된다. 시멘팅은 지지체를 램프 용기 및/ 또는 반사기에 고정하는 비교적 용이한 방법이다. 바람직하게는, 지지체, 램프 용기, 및 반사기의 재료들의 열 팽창 계수가 매칭(match)되어, 이것에 의해 계면에서의 높은 기계적 및 열적 스트레스들의 발생이 상쇄된다. 특히 적합한 것은 지지체가 금속 시트로 만들어진 것인데, 상기 재료는 용이하게 휘어지며, 그것의 탄성 때문에, 반사기 및 램프 용기 양쪽 모두를 클램핑을 통해 고정하는데에 매우 적합하다. 지지체는 이러한 목적을 위해 탄성 텅들(resilient tongues)을 구비할 수 있다.

반사기 램프의 또 다른 실시예는, 램프 용기가 각각이 각각의 씰(seal)을 포함하는 두 개의 서로 마주보는 끝 부분들을 갖는 것을 특징으로 한다. 이것은, 전기 엘리먼트, 예를 들면, 방전 아크 또는 필라멘트를 비교적 용이한 방식으로 초점 및 광학 축에서/광학 축을 따라서 위치시키는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명은, 본 발명의 반사기 램프에서 사용하기 위한 반사기에 관한것이다. 본 발명은 반사기에 대한 새로운 디자인들, 예를 들면, 램프 용기 및 반사기를 서로에 대해 고정하기 위해 통상적으로 이용되는 반사기의 목부가 이제 생략될 수 있다는 것을 가능하게 한다. 또한, 반사기의 벽은 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있고, 목부의 부재로 인하여 통상의 공지된 반사기들에 비해 비교적 얇아질 수 있다. 2개 내지 6개의 레그들을 갖는 거미 형상의 지지체는, 하우징 또는 전기 장치 내의 반사기 램프의 빌트인 치수(built-in dimensions)를 증가시키지 않거나, 또는 실질적으로 증가시키지 않는 이점을 갖는다.

본 발명의 추가의 이점들, 특성들, 세부사항들은 다음의 몇몇 실시예들의 설명에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 본 설명은 도면들을 참조하여 제공된다.

도 1은 본 발명의 반사기 램프의 제1 실시예의 단면도.

도 2는 도 1의 반사기 램프의 사시도.

도 3은 본 발명의 반사기 램프의 또 다른 실시예의 단면도.

도 1은, 광학 축(4)을 정의하고 광학 축 상에 초점(5)을 갖는 오목한 반사 부분(3)을 갖는 반사기(2)를 포함하는 반사기 램프(1)를 도시하는데, 반사 표면은 램프 개구부(6)와 반사기의 램프 개구부 맞은편의 발광 윈도우(7) 사이에 연장한다. 반사기 램프는, 반사기의 램프 개구부 내에 제1 끝 부분(16)이 있는 상태로 배치된 밀폐 램프 용기(11), 램프 용기에 의해 둘러싸인 공간(12) 내에서 광학 축 상에 배치된, 도면에서 서로 마주보는 전극들의 한 쌍인 전기 엘리먼트(13), 및 전기 엘리먼트로부터 각각의 끝 부분들(16,17)을 통해 외부로 연장되는 전류 전도체들(14,15)을 포함하는 전기 고압 가스 방전 램프(10)를 더 포함한다. 전기 램프는 점화 보조기(ignition aid)로서 기능하는 안테나(18)를 갖는다. 지지체(20)가 제공되는데, 상기 지지체는 반사기에 지지체를 고정하기 위한 반사기 고정 수단(22), 및 개구부를 부분적으로만 덮는 램프 용기의 끝 부분에 지지체를 고정하기 위한 램프 고정 수단(21)을 포함한다. 램프 개구부로부터 광학 축을 따라 발광 윈도우를 향해 멀어지는 방향에서, 지지체는 반사기의 램프 개구부를 넘은 위치에서 대략 반사기의 초점에서만 반사기에 고정된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 반사기는 목 부분이 없다. 반사기는 경질 유리, 도 1에 도시된 램프에서 붕규산 유 리(borosilicate glass)로 만들어지지만, 대안적으로 알루미노 실리케이트 유리(aluminosilicate glass) 또는 유리 세라믹으로 만들어질 수 있다. 개구부에 인접한 벽의 두께 T₀는 발광 윈도우에서의 반사기의 벽 두께 T₁의 1.25배 미만이다.

도 2는 도 1의 램프의 지지체의 거미 형상 구조를 사시도로 나타낸다. 지지체는 도 2에서 소결된 알루미늄 산화물의 세라믹 재료로 만들어지고, 개구부(33)를 둘러싼 제1 환상 벽(31)을 램프 고정 수단으로서 포함한다. 제1 환상 벽은, 세 개의 레그들(23) 및 제2 환상 벽(32)을 포함하는 반사기 고정 수단에 연결된다. 상기 레그들(23)은 제1 환상 벽(31)을 제2 환상 벽(32)에 연결한다. 제2 환상 벽은 제1 환상 벽과 중심이 같은데, 상기 제1 및 제2 환상 벽들은 각각의 바깥 지름 d 및 D를 가지며, 제1 환상 벽의 지름 d는 제2 환상 벽의 지름 D 보다 더 작다(도 1 참조). 레그들은 광학 축(4)에 대해 약 36°의 예각 α로 광학축을 따라 연장되고(도 1 참조), 제1 및 제2 환상 벽들을 서로 연결한다. 레그들은 반사기의 둘레(8) 위에 고르게, 즉, 광학 축을 따라 사영된 평면에서 120°의 사이각으로 분포된다. 램프 용기 및 반사기 양쪽 모두는 시멘트(30)에 의해 지지체에 고정된다. 제1 환상 벽 및 램프 개구부(6)는 8 mm의 간격 S만큼 축 방향으로 이격된다.

도 3은, 초점(5) 및 광학 축(4)에서 전기 엘리먼트로서 필라멘트를 갖는 싱글 엔디드(single ended) 할로겐 램프(13)를 갖는 반사기 램프의 단면을 나타낸다. 지지체(20)는 제2 환상 벽을 가지지 않으며, 그것의 제1 환상 벽(31)으로 램프 용기에 고정되고, (두 개만이 도시된) 네 개의 레그들(23)에 의해 발광 윈도우(7)에 서 반사기에 고정된다. 상기 네 개의 레그들은, 광학 축(4)을 따라 사영된 평면에서 90°의 사이각으로 반사기의 둘레 위에 고르게 분포된다. 지지체는 금속 시트, 예를 들면 부식 내성 스프링 강철(corrosion-resistance spring steel)로 만들어진다. 램프 용기 및 반사기 양쪽 모두는 클램핑 그립(clamping grip)을 통해 지지체에 고정된다. 램프 용기는 그것의 끝 부분/씰에 의해 클램핑되고, 반사기는 발광 윈도우에서 그것의 벽에 의해 클램핑된다. 제1 환상 벽 및 램프 개구부(6)는 14 mm의 간격 S만큼 축 방향으로 이격된다. 끝 부분(16)을 통해 외부로 연장되는 전류 전도체들(14, 15) 각각은 각각의 몰리브덴 포일(molybdenum foil)(19)을 포함한다. 램프 용기는 석영 유리, 즉 중량으로 적어도 약 95% SiO₂ 성분을 갖는 유리로 만들어진다.

본 발명의 몇몇 예시적인 실시예들만이 상세하게 설명되었지만, 이 기술에 숙련된 자들은, 많은 변경이, 본 발명의 신규한 교시들 및 이점들로부터 실질적으로 벗어나지 않고 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다. 따라서, 모든 이러한 변경들, 예를 들면 반사기가 발광 윈도우에 위치한 (선택적으로 반사 방지 층이 코팅된) 투명 판을 갖는 것, 또는 램프 용기의 제1 끝 부분이 점화 안테나를 구비하는 것은 본 발명의 범주 내에 포함된다.

Claims (12)

1. 반사기 램프로서,

   광학 축(optical axis)을 정의하고 상기 광학 축에 초점을 갖는 반사 표면을 갖는 반사기 ― 상기 반사 표면은 상기 반사기의 램프 개구부(lamp opening)와 상기 램프 개구부 맞은편의 발광 윈도우(light emission window) 사이에서 연장함 ―,

   상기 램프 개구부에 끝 부분이 있는 상태로 배치된 밀폐 램프 용기(closed lamp vessel), 상기 램프 용기 내에 상기 광학 축 상에 배치된 전기 엘리먼트, 및 상기 전기 엘리먼트로부터 상기 끝 부분을 통해 외부로 연장하는 전류 전도체를 포함하는 전기 램프,

   지지체를 상기 램프 용기의 상기 끝 부분에 고정하기 위한 램프 고정 수단 및 상기 지지체를 상기 반사기에 고정하기 위한 반사기 고정 수단을 포함하는 지지체

   를 포함하며,

   상기 램프 고정 수단은 상기 램프 용기의 상기 끝 부분을 둘러싼 제1 환상 벽(first annular wall)을 포함하고,

   상기 반사기 고정 수단은 상기 램프 고정 수단의 상기 제1 환상 벽에 부착된 복수의 레그(leg)들을 포함하며, 각각의 레그는, 상기 광학 축에 대한 예각 α의 각도로 상기 반사기의 상기 램프 개구부로부터 상기 광학 축을 따라 상기 발광 윈 도우를 향한 방향으로 연장하고,

   상기 램프 개구부로부터 상기 광학 축을 따라 상기 발광 윈도우 방향으로 볼때, 상기 지지체가 상기 반사기의 상기 램프 개구부를 넘은 위치, 바람직하게는 상기 반사기의 상기 초점을 넘은 위치에서만 상기 반사기에 고정되는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
2. 제1항에 있어서, 복수의 레그들은 2개 내지 6개 레그들의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체의 상기 반사기 고정 수단은 제2 환상 벽을 더 포함하며, 상기 제2 환상 벽은 상기 제1 환상 벽과 중심이 동일하고 상기 레그들을 통해 그것에 연결되고, 상기 제1 및 제2 환상 벽은 각각의 외측 지름 d 및 D를 가지며, 상기 제1 환상 벽의 상기 지름 d는 상기 제2 환상 벽의 상기 지름 D보다 더 적은 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 환상 벽 및 상기 램프 개구부는 2 mm 내지 30 mm의 범위에 있는 간격 S만큼 축 방향으로 이격되는 반사기 램프.
5. 제1항에 있어서, 반사기는 목 부분(neck portion)이 없는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사기는, 상기 발광 윈도우에서의 상기 반사기의 벽 두께 T₁의 1.5배보다 적은, 바람직하게는 1.25배보다 더 적은 상기 개구부에 인접한 벽 두께 T₀를 갖는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체는 금속, 세라믹 재료, 또는 유리로 만들어진 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
8. 제6항에 있어서, 상기 지지체는 금속 시트(metal sheeting)로 만들어진 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
9. 제1항에 있어서, 상기 지지체는 상기 반사기에 시멘팅(cement)되는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 램프 용기는 상기 금속 지지체에 의한 클램핑 힘(clamping force)으로 유지되는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프 용기는, 각각이 각각의 씰(seal)을 포함하는 두 개의 서로 마주보는 끝 부분들을 갖는 것을 특징으로 하는 반사기 램프.
12. 제1항 또는 제2항의 반사기 램프에서 사용하기 위한 반사기로서, 상기 반사기는, 상기 발광 윈도우에서의 상기 반사기의 벽 두께 T₁의 1.5배보다 작은, 바람직하게는 1.25배보다 더 작은 상기 개구부에 인접한 벽 두께 T₀를 갖는 것을 특징으로 하는 반사기.

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