KR20140095211A

KR20140095211A - 형광 램프

Info

Publication number: KR20140095211A
Application number: KR1020130007846A
Authority: KR
Inventors: 강성진; 강성석
Original assignee: 강성진; 강성석
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-08-01

Abstract

본 발명은 형광 램프로서, 형광 램프에 있어서, 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 필라멘트; 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선; 및 상기 필라멘트의 중단을 지지하는 하나이상의 지지 앵커를 포함하며, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 3차원의 다각형을 형성하여, 상기 지지 앵커를 통해 상기 한쌍의 전극선 간의 직선 거리를 우회하여 상기 필라멘트의 양끝단이 상기 한쌍의 전극선에 연결됨으로써 필라멘트의 길이를 연장시키는 것을 특징으로 하는 형광 램프이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 트리플 코일 형태의 필라멘트와 지지 앵커를 이용한 필라멘트의 설치 구조를 통해 종래에 설치되는 필라멘트보다 필라멘트의 길이를 더욱 연장시킬 수 있게 됨으로써, 기존의 방전 유리관의 좁은 관경내에 보다 긴 길이로 연장된 필라멘트의 삽입이 가능하게 되며, 나아가서 연장된 필라멘트를 통해 더 많은 양의 전자방사물질의 부착이 가능하게 되어 발광효율을 높이는 동시에 형광램프의 수명을 늘릴 수 있게 된다.

Description

형광 램프 {Fluorescent lamp}

본 발명은 형광 램프에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 3차 권취된 트리플 코일의 필라멘트와 필라멘트를 지지하는 지지 앵커를 통해 그 길이가 더욱 연장된 필라멘트를 갖는 형광 램프 및 한쌍의 전극선에 복수개의 필라멘트가 병렬 설치되어 필라멘트의 수만큼 수명을 연장시킨 형광 램프에 관한 것이다.

형광램프(Fluorescent lamp)는 1938년 GE사의 인만(Inman)에 의해 개발되어 지금까지 이르고 있으며, 옥내조명의 주광원으로서 효율 및 연색성의 개선에 많은 노력이 이루어져 왔다. 그 동안 백열전구에 비해 고효율, 장수명인 장점으로 인해 일반 조명 이외의 산업, 의료, 농수산 분야에도 널리 이용되어 왔다.

최근에는 에너지 절약과 소형화의 요구에 따라 전구형 및 컴팩트형 램프가 개발되어, 전자는 백열전구 대체용으로, 후자는 형광램프의 길이를 1/3 이상 줄이는 데 공헌하고 있다. 이와 함께 3파장 발광형 램프의 개발에 따라 소형경량화, 고효율화, 고연색화가 이루어지고 있다. 또한, 전자식 안정기와 조합하여 고주파점등에 의해 시스템 종합효율이 100[lm/W]까지 달성되고 있다.

형광램프는 기체방전등의 일종으로, 저압기체방전을 이용하여 수은원자에 고유한 자외선을 발생시키고 이를 유리관내에 도포되어 있는 형광체에 조사하여 형광체를 여기시켜 가시광의 발광을 일으키도록 한 것으로서, 형광램프는 유리관의 내벽에 형광체가 도포되어 있고 양단에 텅스텐 전극이 부착된 구조로 되어 있다. 전극에는 에미터라고 부르는 전자방출물질이 충진되어 있으며, 유리관내에는 적정량의 수은과 2∼4[torr] 정도 아르곤 등의 불활성기체가 봉입되어 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 형광 램프의 형태를 도시하는데, 상기 도 1에 도시된 형광램프(10a)는 스파이럴(spiral) 형태의 형광 램프로서 유리 방전관(15a)이 곡선으로 꼬여 형성되며, 상기 도 2에 도시된 형광램프(10b)는 U자 관 형태의 유리 방전관(15b)으로 형성된 형광램프(10b)를 도시하고 있다. 이외에도 단순히 일자형의 긴 관 형태의 형광램프 등 다양한 형광램프가 존재하고 있다.

도 3은 다양한 형광램프에 종래기술에 따라 설치되는 필라멘트의 형태를 도시하는데, 진공상태에서 형광물질이 주입된 유리 방전관(15)의 끝단에 한쌍의 전극선(13a, 13b)가 설치되고 한쌍의 전극선(13a, 13b) 끝단에 나선형태로 꼬여 권취된 필라멘트(11)의 양끝단이 연결된다.

이와 같은 형광등의 수명에는 여러 요소가 존재하지만 그 중 가장 중요한 요인은 진공도와 전자방사물질의 양이다.

필라멘트에 도포되는 전자방사물질은 Ba(바륨), Ca(칼슘),Sr(스트론튬) 등의 산화물질을 배합하여서 된 것인데, 이러한 전자방사물질을 필라멘트에 도포하는 것은, 형광등을 점등시키고자 할 때 스위치를 조작하여 전원을 인가하면 상기 전원이 전극을 통해 도입선을 거쳐 필라멘트에 전해지고, 이에 따라 필라멘트가 통전되면 상기 필라멘트에 도포되어 있던 전자방사물질에서 전자가 방사되고, 방사된 전자가 수은 원자들과 반응하여 자외선이 발산되어 유리관 내벽에 바른 형광물질에 조사되며 발광하기 때문이다.

그러나 상기와 같이 필라멘트에 전자방사물질을 도포 사용할 경우 잦은 점멸로 인해 상기 전자방사물질이 비산되어 발광효율이 불량해지며, 비산된 전자방사물질이 유리관의 내벽에 달라붙어 상기 유리관을 검게하는 흑화현상을 초래하여 형광등의 수명을 단축시키는 문제점이 있어왔다.

또한 전자 방사물질의 양은 물리적으로 늘리기 쉽지 않은 것이, 램프 제조 공정 중에 탄산염 형태의 전자방사물질인 BaCO₃, SrCO₃, ZrCo₃ 등을 필라멘트에 도포한 후 진공 중에서 적정한 온도를 가해 이산화탄소를 제거함으로써 탄산염을 산화물 BaO, SrO, ZrO 등으로 바꾸어주어야 하는데, 이 때 필라멘트에 도포된 전자방사물질의 양이 너무 많은 경우 이산화탄소가 제대로 배출되지 않아 형광등의 점등이 제대로 되지 않게 하거나 수명이 짧아지게 만들 수 있으며, 또한 탈이산화탄소 공정 중에 경화되면서 스스로 부서져 떨어져나가는 현상도 발생하게 된다.

나아가서 하나의 형광 램프에 하나의 필라멘트가 설치됨에 따라 상기 필라멘트가 끊어지는 경우에 형광 램프 전체를 교체하여야 하므로 비용적인 측면과 효율적인 측면이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 전자방사물질을 도포 사용할 경우 필라멘트 형태에 따라 잦은 점멸로 인해 상기 전자방사물질이 비산되어 발광효율이 불량해지며, 비산된 전자방사물질이 유리관의 내벽에 달라붙어 상기 유리관을 검게하는 흑화현상을 초래하여 형광등의 수명을 단축시키는 문제점을 해결하고자 한다.

나아가서 형광램프의 제조시에 전자 방사물질의 양은 물리적으로 늘리기 쉽지 않으며, 필라멘트에 도포된 전자방사물질의 양이 너무 많은 경우 이산화탄소가 제대로 배출되지 않아 형광등의 점등이 제대로 되지 않게 하거나 수명이 짧아지게 만들 수 있고 탈이산화탄소 공정 중에 경화되면서 스스로 부서져 떨어져나가는 현상도 발생하는 문제를 해결하기 위한 필라멘트의 구조를 제공하고자 한다.

또한 하나의 형광 램프에 하나의 필라멘트가 설치됨에 따라 상기 필라멘트가 끊어지는 경우에 형광 램프 전체를 교체하여야 하므로 비용적인 측면과 효율적인 측면이 저하되는 문제점을 해결하고자 복수의 필라멘트를 갖는 형광램프를 제공하고자 한다.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명의 제1 특징적 구성은, 형광 램프에 있어서, 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 필라멘트; 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선; 및 상기 필라멘트의 중단을 지지하는 하나이상의 지지 앵커를 포함하며, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 3차원의 다각형을 형성하여, 상기 지지 앵커를 통해 상기 한쌍의 전극선 간의 직선 거리를 우회하여 상기 필라멘트의 양끝단이 상기 한쌍의 전극선에 연결됨으로써 필라멘트의 길이를 연장시키는 것을 특징으로 하는 형광 램프이다.

본 발명의 제1 특징적 구성에 따른 제1 실시예로서, 상기 지지 앵커는 하나가 형성되고, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커는 삼각형을 이루어 상기 필라멘트가 상기 지지 앵커에 지지되어 곡선 또는 일정 각도 꺾여 상기 한쌍의 전극선에 양끝단이 연결될 수 있다.

본 발명의 제1 특징적 구성에 따른 제2 실시예로서,상기 지지 앵커는 두개가 형성되며, 상기 한쌍의 전극선과 상기 두개의 지지 앵커는 사각형을 이루어 상기 필라멘트가 상기 지지 앵커에 지지되어 곡선 또는 일정 각도 꺾여 상기 한쌍의 전극선에 양끝단이 연결될 수 있다.

바람직하게는 상기 지지 앵커는 상기 한쌍의 전극선보다 더 높게 또는 더 낮게 형성될 수도 있다.

나아가서 상기 필라멘트는, 다각형의 나선형태로 2차 또는 3차 권취되어 트리플 코일로 형성될 수도 있다.

바람직하게는 상기 필라멘트는 복수개로 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커에 개별적으로 연결되어 전체적으로 하나의 필라멘트를 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 제2 특징적 구성은, 형광 램프에 있어서, 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 복수개의 필라멘트; 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선; 및 상기 전극선의 끝단으로부터 복수개로 연장되어 형성된 연장 전극선을 포함하며, 상기 한쌍의 전극선 각각 형성된 복수개의 연장 전극선은 서로 대응되며, 대응되는 연장 전극선이 쌍을 이루어 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되어 상기 복수개의 필라멘트는 서로 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 형광 램프이다.

본 발명의 제2 특징적 구성에 대한 실시예로서 상기 한쌍의 전극선은 제1 전극선과 제2 전극선으로 구성되며, 상기 제1 전극선의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제1-1 연장 전극선과 제1-2 연장 전극선이 형성되고, 상기 제2 전극선의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제2-1 연장 전극선과 제2-2 연장 전극선이 형성되며, 상기 제1-1 연장 전극선과 상기 제2-1 연장 전극선이 대응되어 제1 필라멘트의 양끝단이 연결되고, 상기 제1-2 연장 전극선과 상기 제2-2 연장 전극선이 대응되어 제2 필라멘트의 양끝단이 연결될 수 있다.

또한 본 발명의 제1 및 제2 특징적 구성의 적용에 있어서, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 포함하는 스템을 포함하고, 상기 형광 램프의 방전 유리관은 상기 스템이 삽입되어 씰링되는 끝단부분 관의 단면적이 중단부분 관의 단면적보다 더 넓게 형성되며, 상기 스템의 단면적은 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 직경보다 길게 형성될 수 있다.

나아가서 상기 형광 램프는, 복수개의 방전 유리관; 그 일단으로 상기 복수개의 방전 유리관 각각이 삽입되는 관 삽입구가 형성되고, 그 타단으로 상기 관 삽입구 두개를 연통시키는 연통구 또는 상기 관 삽입구와 연결되는 전극 삽입구가 형성된 커넥터 하우징; 상기 커넥터 하우징의 타단에 형성된 상기 연통구에 체결되어 상기 복수개의 방전 유리관을 하나의 연통로 관으로 형성시키는 연결부재; 및 상기 한쌍의 전극선, 상기 지지 앵커 및 상기 필라멘트를 포함하고 상기 커넥터 하우징의 타단에 형성된 상기 전극 삽입구에 체결되는 전극 어셈블리를 포함하고, 상기 복수개의 방전 유리관을 포함하여 형성되는 상기 연통로 관의 내부공간에는 방전가스가 봉입되며, 상기 전극 삽입구는 상기 방전 유리관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 전극 어셈블리의 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 관의 직경보다 길게 형성될 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 트리플 코일 형태의 필라멘트와 지지 앵커를 이용한 필라멘트의 설치 구조를 통해 종래에 설치되는 필라멘트보다 필라멘트의 길이를 더욱 연장시킬 수 있게 됨으로써, 기존의 방전 유리관의 좁은 관경내에 보다 긴 길이로 연장된 필라멘트의 삽입이 가능하게 되며, 나아가서 연장된 필라멘트를 통해 더 많은 양의 전자방사물질의 부착이 가능하게 되어 발광효율을 높이는 동시에 형광램프의 수명을 늘릴 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 병렬 연결된 복수개의 필라멘트를 제공함으로써, 복수개의 필라멘트 발광 효율이 떨어지거나 끊어지는 필라멘트가 발생하는 경우에도 남아 있는 필라멘트가 점등되게 되므로 하나의 형광 램프로 복수개의 형광 램프와 동일한 작동 수명으로 사용할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 스파이럴(spiral) 형태의 방전 유리관을 갖는 형광 램프를 도시하며,
도 2는 일반적인 U자형 방전 유리관을 갖는 형광 램프를 도시하며,
도 3은 종래기술에 따른 형광램프의 필라멘트의 형태를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 제1 실시예를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따라 트리플 코일(Triple coil) 형태로 형성된 필라멘트의 실시예를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 제2 실시예를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 실시예를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 확관 씰링부를 갖는 방전 유리관이 적용된 하나의 실시예를 도시하며,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 발명자가 출원한 특허출원발명(출원번호 10-2012-0013784)에 본 발명에 따른 필라멘트 구조를 적용시키는 실시예를 도시한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 필라멘트에 대한 새로운 구조를 제시함으로써 이를 통해 발광효율을 높이는 동시에 사용 수명을 늘릴 수 있는 형광 램프를 개시한다.

본 발명의 제1 특징적 구성은 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 필라멘트가 적용되고, 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선 및 상기 필라멘트의 중단을 지지하는 하나이상의 지지 앵커를 포함하며, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 3차원의 다각형을 형성하여, 상기 지지 앵커를 통해 상기 한쌍의 전극선 간의 직선 거리를 우회하여 상기 필라멘트의 양끝단이 상기 한쌍의 전극선에 연결됨으로써 필라멘트의 길이를 연장시킨 형광 램프이다.

도 4는 본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 제1 실시예를 도시한다.

상기 도 4의 (a)는 상기 제1 실시예에 따른 형광 램프의 정단면도를 도시하고, 상기 도 4의 (b)는 상기 제1 실시예에 따른 형광 램프의 평단면도를 도시한다.

상기 도 4에 도시된 제1 실시예에서는 방전 유리관(150)의 내부에 필라멘트(110)를 지지하는 지지 앵커(140)가 하나만 형성되어 있으며, 한쌍의 전극선(130a, 130b)과 지지 앵커(140)의 가상의 연결선은 상기 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 삼각형을 이루어 필라멘트(110)가 지지 앵커(140)에 지지되면서 상기 삼각형의 각도로 꺾여 그 양끝단이 한쌍의 전극선(130a, 130b)에 연결되어 있다. 여기서 상기 도 4에 도시된 실시예에서는 필라멘트(110)가 직선 상에서 꺾인 형태로 설치되어 있으나 상황에 따라서는 필라멘트의 양끝단이 한쌍의 전극선에 연결되면서 지지 앵커를 통해 곡선 형태로 휘어져서 설치될 수도 있고, 나아가서는 한쌍의 전극선 중 하나(130a)와 지지 앵커(140) 간에 하나의 필라멘트가 연결되고 한쌍의 전극선 중 다른 하나(130b)와 지지 앵커(140) 간에 다른 하나의 필라멘트가 연결되어 개별적으로 연결된 두개의 필라멘트가 지지 앵커(140)에서 연결되어 전체적으로 하나의 필라멘트(110)로 형성될 수도 있다.

한걸음 더 나아가서 상기 도 4에서는 방전 유리관(150) 내에서 한쌍의 전극선(130a, 130b)의 높이보다 지지 앵커(140)의 높이가 더 높게 형성시켜 동일 높이로 형성시키는 경우보다 필라멘트(110)의 길이를 보다 연장시켰으며, 이와 반대로 한쌍의 전극선의 높이보다 지지 앵커의 높이를 더 낮게 형성시켜 필라멘트의 길이를 연장시킬 수도 있다.

또한 본 발명에서는 장착되는 필라멘트의 실질적인 길이를 더욱 늘리기 위해 3차 권취된 트리플 코일(Triple coil) 형태로 필라멘트를 형성시키는데, 도 5는 본 발명에 따라 트리플 코일(Triple coil) 형태로 형성된 필라멘트의 실시예를 도시한다.

상기 도 3에 도시된 종래기술에 따른 1차 권취된 필라멘트보다 필라멘트의 실질적인 길이를 더욱 확장시키기 위해 본 발명에서는 3차 권취된 트리플 코일 형태의 필라멘트를 적용하며, 상기 도 5에 확대 도시된 부분에서 보듯이 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일를 이루게 된다. 여기서 와이어의 1차, 2차 또는 3차 권취를 원형의 나선형태로 형성시켰으나 상황에 따라서는 다각형 형태의 나선으로도 형성시킬 수 있을 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 트리플 코일 형태의 필라멘트와 지지 앵커를 이용한 필라멘트의 설치 구조를 통해 종래에 설치되는 필라멘트보다 필라멘트의 길이를 더욱 연장시킬 수 있게 됨으로써, 기존의 방전 유리관의 좁은 관경내에 보다 긴 길이로 연장된 필라멘트의 삽입이 가능하게 되며, 나아가서 연장된 필라멘트를 통해 더 많은 양의 전자방사물질의 부착이 가능하게 되어 발광효율을 높이는 동시에 형광램프의 수명을 늘릴 수 있게 된다.

본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 다른 실시예를 살펴보자면, 도 6은 본 발명에 따른 제1 특징적 구성에 대한 제2 실시예를 도시한다.

상기 도 6에 도시된 제2 실시예에서는 두개의 지지 앵커(140a, 140b)가 형성되며 한쌍의 전극선(130a, 130b)과 두개의 지지 앵커(140a, 140b)는 사각형을 이루고, 하나의 전극선(130a)에 필라멘트(110a)의 일단이 연결되고 두개의 지지 앵커(140a, 140b) 각각에서 필라멘트(110b)가 직각으로 꺾여진 후 나머지 전극선(130b)에 필라멘트(110b)의 타단이 연결되어 있다.

나아가서 한쌍의 전극선 중 하나(130a)와 인접한 지지 앵커(140a) 간에 하나의 필라멘트가 연결되고 두개의 지지 앵커(140a, 140b) 간에 하나의 필라멘트가 연결되며, 한쌍의 전극선 중 다른 하나(130b)와 인접한 지지 앵커(140b) 간에 하나의 필라멘트가 연결되어 개별적으로 연결된 세개의 필라멘트가 지지 앵커(140a, 104b)에서 연결되어 전체적으로 하나의 필라멘트(110a)로 형성될 수도 있다. 또한 상기 도 6에서는 필라멘트(110a)가 직선으로 연결되어 있으나, 상황에 따라서는 지지 앵커(140a, 140b)를 통해 지지되면서 곡선의 형태로 필라멘트의 양끝단이 한쌍의 전극선(130a, 130b)에 연결될 수도 있다.

본 발명의 제2 특징적 구성은 하나의 형광 램프에 복수개의 필라멘트를 설치하여 어느 하나의 필라멘트가 끊어지는 경우에도 나머지 다른 필라멘트에 의해 구동될 있는데, 이를 위해 나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 복수개의 필라멘트가 적용되며, 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선 및 상기 전극선의 끝단으로부터 복수개로 연장되어 형성된 연장 전극선을 포함하며, 상기 한쌍의 전극선 각각 형성된 복수개의 연장 전극선은 서로 대응되며, 대응되는 연장 전극선이 쌍을 이루어 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되어 상기 복수개의 필라멘트는 서로 병렬 연결된 형광램프를 개시한다.

도 7은 본 발명에 따른 제2 특징적 구성에 대한 실시예를 도시한다.

상기 도 7에 도시된 실시예에서는 한쌍의 전극선(170a, 170b) 각각의 끝단으로부터 두가닥으로 연장된 2개씩의 연장 전극선(171a, 171b, 173a, 173b)이 형성되고 하나의 전극선(170a)에 형성된 2개의 연장 전극선(171a, 173a)은 다른 하나의 전극선(170b)에 형성된 2개의 연장 전극선(171b, 173b)에 대응되어 서로 대응되는 연장 전극선 간에 필라멘트(110b, 110c)가 연결됨으로써 2개의 필라멘트(110b, 110c)가 병렬 연결된 구조를 갖는다.

보다 세부적으로 살펴보면 한쌍의 전극선이 제1 전극선(170a)과 제2 전극선(170b)으로 구성되며, 제1 전극선(170a)의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제1-1 연장 전극선(171a)과 제1-2 연장 전극선(173a)이 형성되고, 제2 전극선(170b)의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제2-1 연장 전극선(171b)과 제2-2 연장 전극선(173b)이 형성되어 있다.

제1-1 연장 전극선(171a)과 제2-1 연장 전극선(171b)은 대응되어 제1-1 연장 전극선(171a)과 제2-1 연장 전극선(171b)의 끝단에 제1 필라멘트(110b)의 양끝단이 연결되고, 제1-2 연장 전극선(173a)과 제2-2 연장 전극선(173b)은 대응되어 제1-2 연장 전극선(173a)과 제2-2 연장 전극선(173b)의 끝단에 제2 필라멘트(110c)의 양끝단이 연결된다.

상기 도 7의 실시예에서는 2개의 필라멘트에 전기를 공급하는 전극은 단 한쌍만 형성되고 2개의 필라멘트가 병렬 연결된 구조를 갖는데, 이와 같은 병렬 연결 구조의 필라멘트의 경우에 형광등이 점등되면 형광등의 원리상 가장 낮은 저항을 갖는 필라멘트를 찾아 전기가 흐르게 되기 때문에 전원을 연결하면 초기에는 두 개의 필라멘트 모두에 전기가 흐르다가 방전이 형성되면 방전이 형성된 한 필라멘트로만 전기가 흐르게 된다.

즉, 한번 방전이 형성되어 전자가 방사되기 시작하면, 그 위치가 필라멘트 상에서 온도가 가장 높은 홍점(red point)이 되며, 전자가 방출되기 가장 적합한 조건이 되기 때문에 병렬 연결된 다른 필라멘트로는 전기가 흐르지 않게 되는데, 이는 필라멘트 양단 중 한쪽의 필라멘트는 안정기 회로로 연결되어 계속 전기가 흐르는 반면에 다른 한쪽의 필라멘트는 형광등의 시동시에만 연결되어 전기가 흐르다가 방전이 개시되면 회로상으로 오픈(open)되어 전기가 흐르지 않게 되기 때문이다.

이와 같은 본 발명에 따른 복수개의 병렬 연결 필라멘트는 매번 점등시 복수개의 필라멘트 중 저항이 조금이라도 낮은 쪽으로 동작될 수 있으며, 저항이 낮아 동작되는 필라멘트는 반복적 사용에 따라 필라멘트가 얇아지기 때문에 다른 필라멘트보다 저항이 더 낮아지게 되어 일정 시간이 지나면 다른 필라멘트가 저항이 더 낮아지게 되어 점등되는 구조가 된다.

또한 복수개의 필라멘트 중 끊어지는 필라멘트가 발생하는 경우에도 남아 있는 필라멘트가 점등되게 되므로 하나의 형광 램프로 복수개의 형광 램프와 동일한 작동 수명으로 사용할 수 있게 된다.

나아가서 본 발명에서는 보다 길이를 연장한 필라멘트를 장착할 수 있도록 방전 유리관에서 필라멘트가 삽입되는 끝단의 씰링 부분의 관을 확관시켜 형성시킬 수 있으며, 이와 같은 확관 씰링부를 갖는 방전 유리관은 앞서 살펴본 본 발명에 따른 제1 특징적 구성과 제2 특징적 구성 모두에 적용될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 확관 씰링부를 갖는 방전 유리관이 적용된 하나의 실시예를 도시한다.

상기 도 8의 (a)는 방전 유리관의 확관 씰링부에 대한 정단면도를 도시하고, 도 8의 (b)는 스파이럴(spiral) 형태의 형광 램프에 적용된 실시예를 도시하는데, 상기 도 8에 도시된 바와 같이 방전 유리관의 중단부(150a)는 일반적인 방전 유리관의 직경을 갖는 단면적으로 형성되지만 전극선(130a, 130b)과 필라멘트(110)가 계선된 스템이 삽입되어 씰링되는 방전 유리관의 끝단부분의 씰링부(155)는 방전 유리관의 중단부(150a)보다 그 단면적이 확장되어 전체적으로 방전 유리관의 끝단이 확관된 형태로 형성된다.

이와 같이 스템이 삽입되는 방전 유리관의 씰링부(155)가 확관되어 형성됨으로써 방전 유리관의 중단부(150a)에 삽입되는 필라멘트보다도 더 긴 길이를 갖는 필라멘트를 삽입시킬 수 있게 되는데, 상기 도 8의 실시예 상에서는 도면의 간략화를 위해 도시되지 않았으나, 앞서 살펴본 본 발명의 제1 특징적 구성으로 트리플 코일 형태의 필라멘트와 이를 지지하는 복수개의 지지 앵커가 형성됨으로써 더욱 필라멘트의 길이를 연장시킬 수 있게 되며, 또한 본 발명의 제2 특징적 구성으로 한쌍의 전극선에 병렬 연결된 복수개 필라멘트를 설치함으로써 그만큼 형광 램프의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

나아가서 본 발명에 따른 형광 램프는 스파이럴 형태, U자 형태 또는 일자관 형태 등의 그 형태에 한정되지 않고 다양한 형광 램프에 적용될 수 있다.

또한 본 발명의 발명자는 새로운 구조의 고출력 방전등을 제시하여 특허출원발명(출원번호 10-2012-0013784)한 바 있는데, 도 9 내지 도 11은 상기 특허출원에서 제시된 발명에 본 발명에 따른 필라멘트 구조를 적용시키는 실시예를 도시한다.

상기 특허출원발명의 특징적 구성은 상기 특허출원발명의 명세서 상에서 제시되었으므로 본 명세서에서는 본 발명에 따른 특징이 적용되는 구성에 한정하여 상기 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.

상기 도 9 내지 도 11에 도시된 실시예에서는 커넥터 하우징(200)을 통해 복수개의 방전 유리관(250)이 연결시켜 하나의 연통로 관을 형성시키며, 상기 연통로 관의 양 끝단에 필라멘트가 설치된 전극 어셈블리(230)가 결합된다.

커넥터 하우징(200)은 방전 유리관(250)의 일측이 삽입되는 제1 커넥터 하우징(210)과 방전 유리관(250)의 타측이 삽입되는 제2 커넥터 하우징(220)으로 구성되어 있으며, 각 커넥터 하우징(200)에는 그 일단으로 복수개의 방전 유리관(250)이 각각 삽입되는 관 삽입구(221)가 형성되고 그 타단으로는 관 삽입구(221) 두개를 연통시키기 위한 연통구(212)와 전극 어셈블리(230)가 삽입되어 체결되는 전극 삽입구(215)가 형성된다. 그리고 관 삽입구(221)에는 두개의 방전 유리관(250)을 연통시키기 위한 연결부재(240)가 체결되어 복수개의 방전 유리관(250)이 하나로 연결되어 연통로 관을 형성하게 되며, 복수개의 방전 유리관(250)을 포함하여 형성되는 상기 연통로 관의 내부공간에는 방전가스가 봉입된다.

상기 도 9 내지 도 11 상에 명확하게 도시되지는 않았으나, 전극 어셈블리(230)는 앞서 살펴본 본 발명에 따른 제1 특징적 구성 또는 제2 특징적 구성이 적용될 수 있는데, 가령 본 발명에 따른 제1 특징적 구성이 적용되는 경우에 전극 어셈블리는 한쌍의 전극선, 복수개의 지지 앵커 및 트리플 코일 형태의 필라멘트를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 제2 특징적 구성이 적용되는 경우에는 한쌍의 전극선으로부터 연장된 복수개의 연장 전극선 상에 병렬 연결된 복수개의 필라멘트를 포함하는 전극 어셈블리가 채용될 수도 있다.

특히, 전극 어셈블리(230)가 삽입되는 전극 삽입구(215)는 방전 유리관(250)의 단면적보다 넓게 형성되어, 전극 어셈블리(230)의 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 방전 유리관(250)의 관의 직경보다 길게 형성되어 보다 긴 길이로 연장된 필라멘트가 채용될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 다양한 실시예를 통해 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 필라멘트의 길이를 연장시킴으로써 더 많은 양의 전자방사물질의 부착이 가능하게 되어 발광효율을 높이는 동시에 형광램프의 수명을 늘릴 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110, 110a, 110b, 110c : 트리플 코일 형태 필라멘트,
130a, 130b, 170a, 170b : 전극선,
140, 140a, 140b : 지지 앵커,
150, 150a, 250 : 방전 유리관,
171a, 171b, 173a, 173b : 연장 전극선,
155 : 씰링부,
200, 210, 220 : 커넥터 하우징,
230 : 전극 어셈블리, 240 : 연결부재.

Claims

형광 램프에 있어서,
나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 필라멘트;
상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선; 및
상기 필라멘트의 중단을 지지하는 하나이상의 지지 앵커를 포함하며,
상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 3차원의 다각형을 형성하여, 상기 지지 앵커를 통해 상기 한쌍의 전극선 간의 직선 거리를 우회하여 상기 필라멘트의 양끝단이 상기 한쌍의 전극선에 연결됨으로써 필라멘트의 길이를 연장시키는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 앵커는 하나가 형성되고,
상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커는 삼각형을 이루어 상기 필라멘트가 상기 지지 앵커에 지지되어 곡선 또는 일정 각도 꺾여 상기 한쌍의 전극선에 양끝단이 연결되는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 앵커는 두개가 형성되며,
상기 한쌍의 전극선과 상기 두개의 지지 앵커는 사각형을 이루어 상기 필라멘트가 상기 지지 앵커에 지지되어 곡선 또는 일정 각도 꺾여 상기 한쌍의 전극선에 양끝단이 연결되는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 지지 앵커는 상기 한쌍의 전극선보다 더 높게 또는 더 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 필라멘트는,
다각형의 나선형태로 2차 또는 3차 권취되어 트리플 코일로 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 필라멘트는 복수개로 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커에 개별적으로 연결되어 전체적으로 하나의 필라멘트를 형성하는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 포함하는 스템을 포함하고,
상기 형광 램프의 방전 유리관은 상기 스템이 삽입되어 씰링되는 끝단부분 관의 단면적이 중단부분 관의 단면적보다 더 넓게 형성되며,
상기 스템의 단면적은 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 직경보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 형광 램프는,
복수개의 방전 유리관;
그 일단으로 상기 복수개의 방전 유리관 각각이 삽입되는 관 삽입구가 형성되고, 그 타단으로 상기 관 삽입구 두개를 연통시키는 연통구 또는 상기 관 삽입구와 연결되는 전극 삽입구가 형성된 커넥터 하우징;
상기 커넥터 하우징의 일단에 체결되어 상기 복수개의 방전 유리관을 하나의 연통로 관으로 형성시키는 연결부재; 및
상기 한쌍의 전극선, 상기 지지 앵커 및 상기 필라멘트를 포함하고 상기 커넥터 하우징의 타단에 형성된 상기 전극 삽입구에 체결되는 전극 어셈블리를 포함하고,
상기 복수개의 방전 유리관을 포함하여 형성되는 상기 연통로 관의 내부공간에는 방전가스가 봉입되며,
상기 전극 삽입구는 상기 방전 유리관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 전극 어셈블리의 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 직경보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
형광 램프에 있어서,
나선 형태로 1차 권취된 와이어가 나선 형태로 2차 권취되고 다시 나선 형태로 3차 권취되어 트리플 코일(Tripple coil)로 형성된 복수개의 필라멘트;
상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되는 한쌍의 전극선; 및
상기 전극선의 끝단으로부터 복수개로 연장되어 형성된 연장 전극선을 포함하며,
상기 한쌍의 전극선 각각 형성된 복수개의 연장 전극선은 서로 대응되며, 대응되는 연장 전극선이 쌍을 이루어 상기 필라멘트의 양끝단에 각각 연결되어 상기 복수개의 필라멘트는 서로 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 9 항에 있어서,
상기 한쌍의 전극선은 제1 전극선과 제2 전극선으로 구성되며,
상기 제1 전극선의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제1-1 연장 전극선과 제1-2 연장 전극선이 형성되고,
상기 제2 전극선의 끝단으로부터 두가닥으로 연장되어 제2-1 연장 전극선과 제2-2 연장 전극선이 형성되며,
상기 제1-1 연장 전극선과 상기 제2-1 연장 전극선이 대응되어 제1 필라멘트의 양끝단이 연결되고,
상기 제1-2 연장 전극선과 상기 제2-2 연장 전극선이 대응되어 제2 필라멘트의 양끝단이 연결되는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 9 항에 있어서,
상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 포함하는 스템을 포함하고,
상기 형광 램프의 방전 유리관은 상기 스템이 삽입되어 씰링되는 끝단부분 관의 단면적이 중단부분 관의 단면적보다 더 넓게 형성되며,
상기 스템의 단면적은 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 중단부분 관의 직경보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 형광 램프는,
복수개의 방전 유리관;
그 일단으로 상기 복수개의 방전 유리관 각각이 삽입되는 관 삽입구가 형성되고, 그 타단으로 상기 관 삽입구 두개를 연통시키는 연통구 또는 상기 관 삽입구와 연결되는 전극 삽입구가 형성된 커넥터 하우징;
상기 커넥터 하우징의 타단에 형성된 상기 연통구에 체결되어 상기 복수개의 방전 유리관을 하나의 연통로 관으로 형성시키는 연결부재; 및
상기 한쌍의 전극선, 상기 지지 앵커 및 상기 필라멘트를 포함하고 상기 커넥터 하우징의 타단에 형성된 상기 전극 삽입구에 체결되는 전극 어셈블리를 포함하고,
상기 복수개의 방전 유리관을 포함하여 형성되는 상기 연통로 관의 내부공간에는 방전가스가 봉입되며,
상기 전극 삽입구는 상기 방전 유리관의 단면적보다 넓게 형성되어, 상기 전극 어셈블리의 상기 한쌍의 전극선과 상기 지지 앵커를 연결하는 가상의 연결선으로 형성된 3차원의 다각형에서 선택된 두개의 꼭지점 간의 직선 거리가 상기 방전 유리관의 관의 직경보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 형광 램프.