KR20130080075A - ＂직관 led lamp＂ cover용 백색 유리관 및 그 유리 제조방법 - Google Patents

＂직관 led lamp＂ cover용 백색 유리관 및 그 유리 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 녹색성장의 일환으로 세계 각국에서 추진하고 있는 LED 조명부문의 "직관 LED LAMP" 에 있어서 현재 사용하고 있는 플라스틱을 백색 GLASS TUBE로 개발하여 대체하는데 있다. "직관 LED LAMP" 의 수명은 17년 이상이며(1일 8시간, 5만 시간 이상) 플라스틱 커버는 3년만 사용해도 변색으로 인한 조도 감퇴, 변형으로 인한 내구성 저하 등 많은 품질적인 문제점을 안고 있다. 이를 방지시킬 목적으로 "직관 LED LAMP" 커버용 백색 GLASS TUBE를 개발하여 기존에 발생한 제반 문제점을 개선시키고 안정된 품질의 "직관 LED LAMP" 를 공급할 수 있게 함이다.
본 발명에 따른 "직관 LED LAMP" COVER용 백색 유리관의 조성 및 유리 제조방법에 관한 것으로 다음과 같은 산화물의 중량％ 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 제조된 "직관LED LAMP"COVER용 백색 유리관;
SiO2 55∼75중량％; Na2O 1∼10중량％; K2O 0.1∼5중량％; BaO 0∼10중량％; SrO 0∼3중량％; Al2O3 0.5∼5중량％; CaO 0.5∼5중량％;P2O5 1∼5중량％; B2O3 0.1∼17중량％; MgO 0∼5중량％; TiO2 0∼2중량％; CeO2 0∼1중량％; As2O3 0∼1중량％; Fe2O3 0.01∼1중량％ Sb2O3 0∼1중량％ 으로 한다.
[색인어]
백색 유리관, 조명용 직관 LED 램프, "직관 LED LAMP"용 COVER, 플라스틱 커버, 조성비, 산화물, 중량％, 열평창계수, 점도값, 의점, 연화점, Danner 프로세스, Below 프로세스.

Description

＂직관 ＬＥＤ ＬＡＭＰ＂ ＣＯＶＥＲ용 백색 유리관 및 그 유리 제조방법 {Glass Tube for Cover of LED LAMP}
본 발명은 조명용 "직관 LED LAMP" COVER용 관유리 및 그 유리 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조성 변경에 의하여 눈부심을 방지시키고 ,직진의 LED 빛의 빛을 확산시키는 역할을 하기 위함이다. 현재 플라스틱 재질로 장착된 "직관 LED LAMP"용 커버를 백색유리관으로 변경하여 오래 사용하여도 COVER변색으로 인한 조도 감퇴 및 변형으로 인한 내구성 감소를 없게 하여 안정적 품질구현을 목적으로 하기위하여 "직관 LED LAMP" COVER용 관유리 및 그 유리 제조방법에 관한 것이다.
현재 사용하고 있는 반투명 "플라스틱 LED COVER" 는 3년 정도 사용하면 변색으로 인한 조도 감퇴 및 변형과 마모로 인한 안정성이 미비하고, 몸체를 지탱하는 알미늄 Bar는 가격이 비싸고 무게가 많이 나간다.
에너지절감의 일환으로 일반 형광등 대신 "직관LED LAMP" 가 보급되기 시작되었으나 형광등으로 대체시킨 "직관 LED LAMP"의 일반적인 요구사항은 고조도, 휘도의 균일도, 견고성, 변색으로 인한 조도 감퇴 ,저가격 등이다. 여기서, 상기 BAR LED LAMP는 종래에 개발되어 사용되고 있었다.
그런데 "직관 LED LAMP" COVER로 사용하고 있는 플라스틱 재질이 문제이다.
특히 플라스틱 단점인 장시간 사용시 변색 및 변형, 마모(바스러짐) 등의 단점을 그대로 가지고 "직관 LED LAMP" COVER로 사용되고 있어서 초기에는 문제가 없지만 3년 이상 사용시 급격하게 조도하락으로 인한 LAMP 기능저하, LED LAMP의 발열로 인한 플라스틱 변형 등의 문제점에 직면하게 될 것이다.
이제 세계는 그린에너지 체제로 급속히 변화되고 있으며 조명에서는 "직관 LED LAMP"가 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 현재는 임기응변식으로 "직관 LED LAMP" COVER로 플라스틱 재질로 사용하고 있으나 많은 문제점을 가지고 있어서 "직관 LED LAMP" COVER용 백색 GLASS TUBE를 개발하여 대체시킨 것이다.
일반적인 형광등유리 원료 조성비의 제1예로서 산화물 중량％로 SiO2 70.6중량％,Na2O 16.20중량％, K2O 1.40중량％, Al2O3 2.30중량％, CaO 5.80중량％, MgO 2.9중량％, Fe2O3 0.1중량％, B2O3 0.6중량％, As2O3 0.10중량％ 이다.
상기한 조성으로 유리원료를 조합한 후, 1550℃에서 5시간 용해한 후 용융액을 관모양으로 성형하면 투명한 알카리 관유리가 된다. 이 유리는 열팽창계수는 99 X 10-7/K, 점도값이 의점(Strain Point) 480℃, 연화점(Softening Poing)은 696℃의 Glass이다. 이를 "직관 LED LAMP" COVER GLASS로 사용하기 위해서는 LED 광선을 난반사 시키고, 눈부심을 방지시키기 위하여 5％ 이하 불소용액에 담근 후 세척하여 사용하면 상당한 특성을 낼 수 있으나 환경오염 및 강도약화 등으로 치명적 결함이 발생된다.
또한, 제2예로서 산화물 중량％로 SiO2 72.1중량％, Na2O 6.4중량％, K2O 1.80중량％, BaO 2.00중량％, Al2O3 5.0중량％, Fe2O3 0.06중량％, B2O3 12.3중량％, CaO 0.3중량％ 이다.
상기한 조성으로 유리원료를 조합한 후1650℃에서 5시간 용해한 후 용융액을 관모양으로 성형하면 투명한 중성관유리(Neutral Glass Tube)가 된다. 제1예와 같이 유리 시편을 제작하고 측정한 결과, 열팽창계수는 52 X 10-7/K, 점도값이 의점(Strain Point) 525℃, 연화점(Softening Poing)은 780℃이다.
알카리유리의 강도약화를 보완하기 위하여 경질관유리를 만들어 이를 "직관 LED LAMP"COVER GLASS로 사용하기 위해서는 LED 광선을 난반사 시키고, 눈부심을 방지시키기 위하여 동일 농도의 불소용액에 Froast 시키려 하였으나 유리가 중성 경질유리로서 많은 시간이 걸리는 등 상업화에 불가한 결론을 도출시켰다. 종래에 일반적으로 사용한 조성기술에 의하여 "직관 LED LAMP" COVER GLASS TUBE를 상용화 시키는데 만족시키는 유리 소재가 없었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, "직관 LED LAMP" COVER용 백색 관유리 및 그 유리 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "직관 LED LAMP" COVER용 백색 관유리는 다음과 같은 산화물의 중량％ 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 제조된 TUBE GLASS로서;
그 조성은SiO2 55∼75중량％; Na2O 1∼10중량％; K2O 0.1∼5중량％; BaO 0∼10중량％; SrO 0∼3중량％; Al2O3 0.5∼5중량％; CaO 0.5∼5중량％;P2O5 1∼5중량％; B2O3 0.1∼17중량％; MgO 0∼5중량％; TiO2 0∼2중량％; CeO2 0∼1중량％; As2O3 0∼1중량％; Fe2O3 0.01∼1중량％ Sb2O3 0∼1중량％;을 특징으로 한다.
여기서, P2O5 함량을 2∼3％ 정도 일정하게 고정시키고 CaO 함량을 변화시켜 보면 3중량％ 정도에서 백색 GLASS TUBE의 특성이 바람직하다. 칼슘이온은 유리상 무정형 인산염 구형 입자 내에 농축되어 형성 가능한 구형입자 형태의 미세상의 크기를 증가시켜 주는 역할을 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, "직관 LED LAMP" COVER용 백색 관유리 및 그 유리 제조방법을 제공하는데 있고, 본 제조물은 특수조성물에 의하여 조명용 특성에 맞게 제조하여 눈부심을 방지시키고 ,직진의 LED 빛의 빛을 확산시키며, 오래 사용하여도 변색 및 변형이 없는 "직관 LED LAMP" COVER용으로 장착시켜 종은 품질의 "직관 LED LAMP" 를 제조하게 하는 효과가 있다.
[도 1] 은 본 발명이 적용되는 직관 LED LAMP의 구조도,
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1;백색GLASS TUBE: "직관 LED LAMP" 외부 COVER용
2; LED Package: "직관 LED LAMP" 내부 LED 발광 모듈
3; 베이스: 내부 LED 모듈과 외부 COVER를 고정시키고 "직관 LED LAMP" 를 등기구에 고정시키게 하는 고정장치
[도 2] 는 본 발명이 적용되는 "직관 LED LAMP" COVER용 백색 관유리 제조 공정도에 관한 설명입니다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1; Batch Silo:원료함 2; Furnace:용해로; 3. Fore-heath: 청징조
4. Muffle ＆ Sleeve : 유리 성형조 5.Annealing Lehr : 서냉로
6. Drawing M/C : 유리관 인관기
유리 원료 조성비는 산화물 중량％로 SiO2 70.6중량％,Na2O 9.0중량％, BaO 8.0 중량％,K2O 1.40중량％, Al2O3 2.50중량％, CaO 3.0중량％, MgO 2.9중량％, Fe2O3 0.1중량％, B2O3 0.6중량％, As2O3 0.10중량％ 이다.
여기서 CaO/P2O5 비율이 2 이하이고 합이 5∼6 이하일 때 가장 좋은 빛의 산란과 눈부심 방지 효과를 얻을 수 있다.
상기한 조성으로 유리원료를 조합한 후, 1550℃에서 5시간 용해한 후 용융액을 관모양으로 성형, 가공해서 유리관을 제작하고, 각 시료의 조성과 물성, 가시광선 투과율을 측정한 결과 "직관 LED LAMP" COVER에 적합한 백색 GLASS TUBE를 얻을 수 있었다.
유리 원료 조성비는 산화물 중량％로 SiO2 71중량％, B2O3 12중량％, Na2O 6.5중량％, CaO 3.0중량％, P2O5 2.5중량％, Al2O3 2.5중량％, BaO 2.00중량％, Fe2O3 0.06중량％, As2O3 0.30중량％이다.
여기서 CaO/P2O5 비율이 2 이하이고 합이 5∼6 일 때 가장 좋은 빛의 산란과 눈부심 방지 효과를 얻을 수 있다.
상기한 조성으로 유리원료를 조합한 후, 1650℃에서 5시간 용해한 후 용융액을 관모양으로 성형, 가공해서 유리관을 제작하고, 각 시료의 조성과 물성, 가시광선 투과율을 측정한 결과 "직관 LED LAMP" COVER에 적합한 GLASS TUBE를 얻을 수 있었다.
본 발명에 의해 종래 사용하고 있는 직관 Type LED 램프 플라스틱 커버 대신 눈부심 방지는 물론이고 빛을 골고루 반사시켜 일정한 조도를 유지시켜 주며 오래 사용하여도 변형과 변색이 없는 직관 백색 GLASS TUBE를 개발하는 데 있다.
현재 전 세계 직관형광램프 수요는 년간 30억개 이상이고, 앞으로 서서히 "직관 LED LAMP"로 교체될 추세이나 품질적인 문제점을 안고 있는 상태이다.
기존에 플라스틱 커버에 비하여 안정된 휘도와 내열성, 내구성을 두루 갖춘 백색 GLASS TUBE를 장착한 "직관 LED LAMP"를 공급할 수 있다.

Claims (3)

  1. 본 발명에 따른 "직관 LED LAMP" COVER용 백색 Glass Tube 유리는 다음과 같은 산화물의 중량％ 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 유리로서;
    SiO2 55∼75중량％; Na2O 1∼10중량％; K2O 0.1∼5중량％; BaO 0∼10중량％; SrO 0∼3중량％; Al2O3 0.5∼5중량％; CaO 0.5∼5중량％;P2O5 1∼5중량％; B2O3 0.1∼17중량％; MgO 0∼5중량％; TiO2 0∼2중량％; CeO2 0∼1중량％; As2O3 0∼1중량％; Fe2O3 0.01∼1중량％ Sb2O3 0∼1중량％; CeO2 0∼2중량％; SnO2 0∼3중량％; TiO2 0∼2중량％; ZrO2 0∼3중량％;ZnO 0∼3중량％;으로 한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유리제조 방법을 DANNER프로세스 혹은 BELOW프로세스 공법에 의해 제조된 GLASS TUBE 중 조명용 LED LAMP에 사용하는 백색 GLASS TUBE,
  3. 제 1 항에 있어서,
    DANNER프로세스 혹은 BELOW프로세스 공법에 의해 제조된 GLASS TUBE 중 "직관 LED LAMP" 용에 사용할 목적으로 後 가공한 백색 GLASS TUBE.
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