KR20140131073A - 엑시머 자외선 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프를 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 엑시머 자외선 램프는, 양끝단이 개방된 외부 관; 상기 외부 관의 내부에 동축 방향으로 삽입되며, 두 개의 절연관들이 외부표면 접선이 상호 접합되어 구성되고 양끝단이 개방된 접합이중관; 상기 접합이중관의 외부 표면에 형성된 금속산화막; 상기 접합이중관의 각 절연관의 내부 표면에 각각 형성된 외부방전전극; 및 상기 외부 관과 접합이중관 사이의 공간에 주입된 방전가스;를 포함한다.

Description

엑시머 자외선 램프{Excimer ultraviolet lamp}

본 발명은 자외선 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 방전 특성 및 방전 효율을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 제조공정을 용이하게 할 수 있는 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프에 관한 것이다.

현재 각 산업 분야에서 사용되고 있는 자외선 램프는 오래전 상용화되어 안정화되었으며, 가격이 비교적 저렴한 수은(Hg) 램프들이다. 그러나, 현재 국제환경규제지침(유럽:RoHs,WEEE/미국:캘리포니아 폐전자제품 재활용법/중국:China RoHs/일본:J-Moss등) 관련 6가지 중금속 유해물질 중 규제대상 물질의 하나인 수은(Hg)의 전기전자제품에 사용금지가 유럽, 미국, 중국, 일본 등 전 세계적으로 확산되고 있으며, 이와 관련되어 수반되는 유사한 환경규제가 강화되고 있어, 전기전자제품의 경우 수은이 더 이상 사용될 수 없는 환경이 되고 있다.

현재 국내에서 연간 사용되는 조명등(형광등)은 1억 5천만 개로 추산되고 있는데, 형광등 한 개당 10∼25mg의 수은(Hg)이 함유되었다면, 연간 약 3.8톤의 수은(Hg)이 나오게 된다. 만약, 이렇게 많은 수은(Hg)이 땅에 매립되었을 경우, 토양의 오염, 지하수 오염 및 상수원 오염 등에 의해 궁극적으로는 인체에 유해한 영향을 끼치는 것은 자명하다. 그래서, 조명부분은 수은(Hg)의 유해성 문제를 해결하기 위해서 정부차원에서 형광등 재활용 시스템이 철저한 역할 분담으로 이뤄지고 있다. 예컨대, 재활용 처리비용은 형광등 제조업체와 수입업체가 담당하고, 각 가정에서 발생하는 형광등을 모으는 수거함은 지자체에서 관리하며, 제반 재활용 설비구축은 정부에서 지원하는 형식이다.

그러나, 자외선 램프는 5∼25mg/램프의 수은(Hg)을 함유하고 있는 유해성 물질처리 제품임에도 불구하고 폐형광등 재활용 시스템과 같은 처리시스템이 없다. 즉, 자외선 램프는 주로 수처리 및 공기정화의 살균용도로 사용되면서, 주 사용자는 일반 가정이 아닌 사업자 위주이며, 폐자외선 램프의 처리는 제대로 관리가 안 되고 있는 상황이다. 특히, 자외선 램프의 국내 연간 사용량 통계도 없는 실정이다.

한편, 환경산업관련 수처리, 대기정화 분야의 병원성 미생물 살균 및 난분해성 유기물, VOC(Volatile Organic Composition), SOx 및 NOx의 저감 및 분해 용도의 종래의 자외선 램프는 전극의 형성위치 및 구조에 따라 냉음극램프(CCFL;Cold Cathode Flourescent Lamp), 외부전극램프(EEFL;External Electrode Flourescent Lamp)로 크게 분류된다.

냉음극램프 타입의 자외선 램프는 가장 보편화된 표준 램프로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리관 내부의 방전 공간 내의 양단부 각각에 전극을 설치함으로써 전극들이 방전공간에 노출되어 있는 구조를 가지며, 전극에 고전압을 인가하여 방전에 의해 자외선을 발생시킨다. 이러한 냉음극램프 타입의 자외선 램프는 램프 내부의 방전 압력에 따라 저압, 중압 및 고압으로 분류된다.

가장 보편적인 제품은 저압 수은 자외선 램프로, 생성하는 주파장 자외선 발생 효율은 25∼30%[자외선총량(W)/램프소비전력(W)]이며, 유효파장으로 수은(Hg)에 의한 253.7㎚와 Ar 가스에 의한 184.9㎚가 주로 방사되는데, 이중 253.7㎚ 파장이 85∼90%를 차지하며, 파장 에너지가 112.5 kcal/mol로 낮아 주로 유해성 병원균 등의 살균 용도로 이용되고, 184.9㎚ 파장은 10% 이하로 나오며 154.7 kcal/mol의 높은 파장에너지를 지니고 있어 유기물 분해에 효과적이지만 방사량이 매우 미비하여 효율적인 유기물 분해 효과를 얻기는 어렵다. 이러한 저압 수은 자외선 램프는 그 표면 온도가 섭씨 약 40~50℃로 유지되고, 그 수명이 약 9,000 시간인 장점이 있으나, 수은(Hg)의 기화에 영향을 미치는 램프 외부의 온도에 매우 민감하게 영향을 받기 때문에 동작이 매우 불안정하다는 단점이 있다.

중압 수은 자외선 램프는 유효파장이 200∼380㎚로 광범위하게 방출되고 램프의 온도가 200∼350℃의 고온이기 때문에 램프 외부의 온도에 영향을 받지 않으며 고출력에 의한 높은 자외선 총량에 따라 대량 수처리 분야에 사용되고 있지만, 살균 효과에 가장 적합한 240∼260㎚ 파장 생성이 저압 수은 램프보다 낮고 램프의 수명이 1,000∼2,000 시간으로 매우 짧다는 단점이 있다.

계속해서, 외부전극램프 타입의 자외선 램프는, 도 2에 도시된 바와 같은 면 방전형, 또는, 도 3에 도시된 바와 같은 대향 방전형으로 제조 가능하며, 많은 자외선 램프 제조 업체가 대향 방전형을 주로 제조하고 있다.

참고로, 도 2에 도시된 외부전극램프 타입의 면 방전형 자외선 램프는, 유리관 양단부의 외벽 각각에 전극을 설치함으로써 상기 전극이 유리관 벽과 전기용량 결합(capacitive coupling)에 의해 유리관 내에 전기장을 형성하고, 기체 방전에 의하여 자외선을 발생시킨다. 도 3에 도시된 외부전극램프 타입의 대향 방전형 자외선 램프는, 외부 관의 내부에 내부 관을 설치하고, 상기 외부 관의 외벽 및 상기 내부 관의 내벽 각각에 전극을 설치한 구조를 가지며, 외부 관과 내부 관 사이의 방전공간 내에서 기체 방전에 의해 자외선을 발생시킨다.

이러한 외부전극램프 타입의 자외선 램프는 냉음극램프 타입의 자외선 램프와 비교해서 방전 램프 압력이나 방전가스(Hg/Ar) 등은 대부분 동일하거나 유사한 조건이며, 램프 구동을 위한 방전전압과 주파수가 다소 높다는 차이가 있을 뿐, 개념적으로 동일한 기술이다. 그리고, 외부전극램프 타입의 자외선 램프는 냉음극램프 타입의 자외선 램프에 비해 램프의 수명(20,000 시간 이상)이 길다는 장점이 있으나, 관경이 수㎜로 작아서 높은 자외선 세기는 낼 수 있는 것에 비해 램프의 발광 면적이 작으므로 자외선 총량이 작다는 단점이 있고, 그래서, 자외선 램프보다는 가시광선 광원으로 사용되고 있다.

도 4는 종래 외부전극램프(External Electrode Fluorescent Lamp) 타입의 엑시머 자외선 램프를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 외부 석영관의 내부에 내부 석영관이 배치된 이중관 구조를 가지며, 대향 방전을 위하여 외부 석영관의 외부 표면에 금속 메쉬(metal mesh) 타입의 전극이, 그리고, 내부 석영관의 내벽에 금속 전극이 설치되어 있다. 이와 같은 외부전극램프 타입의 엑시머 자외선 램프에서, 외부 관 및 내부 관 자체가 유전체 물질로 사용된다.

그런데, 이와 같은 외부전극램프 타입의 엑시머 자외선 램프는 외부 석영관의 외부 표면에 금속 전극이 메쉬 형태로 형성된 구조를 갖기 때문에, 외부 금속 메쉬 전극의 블로킹에 의한 램프의 개구율 감소로 자외선 총 방사량이 감소되고, 높은 방전전압으로 인해 대기상의 공기 방전에 의한 오존 발생을 유발하는바, 오존 발생에 따른 위해요소를 방지하기 위해서 전극 위에 절연물질을 코팅해줘야만 한다는 단점이 있다. 또한, 제조 공정 측면에서, 외부전극램프 타입의 엑시머 자외선 램프는 외부 전극을 금속 메쉬 타입으로 형성해야 하는 어려움이 있고, 특히, 내부 석영관의 내벽에 금속 전극을 형성하는 것이 그렇게 용이하지 않다는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 방전특성과 방전효율을 향상시킬 수 있고, 저전압 구동을 실현하여 소비전력을 절감할 수 있는 접합이중관(Jointed twin tube) 타입의 엑시머 자외선 램프를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 램프 구조와 제조 공정을 용이하게 함에 따른 원가절감 및 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프를 제공함에 그 또 다른 목적이 있다.

게다가, 본 발명은 수처리 및 대기정화 산업분야에 외부 사용 조건의 제약 없이 다양한 응용활용이 가능한 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프를 제공함에 그 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 자외선 램프는, 양끝단이 개방된 외부 관; 상기 외부 관의 내부에 동축 방향으로 삽입되며, 두 개의 절연관들이 외부표면 접선이 상호 접합되어 구성되고 양끝단이 개방된 접합이중관; 상기 접합이중관의 외부 표면에 형성된 금속산화막; 상기 접합이중관의 각 절연관의 내부 표면에 각각 형성된 외부방전전극; 및 상기 외부 관과 접합이중관 사이의 공간에 주입된 방전가스;를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 자외선 램프는, 상기 외부 관과 접합이중관의 양끝단을 밀봉하는 실링부재를 더 포함한다.

상기 접합이중관(Twin Tube)은 알루미나 세라믹, 알루미노실리케이트, 소다라임유리, 보로실리케이트유리 및 석영유리 중 어느 하나의 재질로 이루어진다.

상기 외부방전전극은 원형의 슬릿 구조를 갖는다.

본 발명은 하나의 외부 관 내부에 유전체 역할을 하는 절연체로서 양끝단이 개방되며 동일한 외경 및 내경, 그리고, 관벽 두께를 가진 두 개의 절연관들을 장축방향의 동일한 방향과 길이를 유지하면서 상호 접합한 형태의 접합이중관을 상기 외부 관과 동축 방향으로 배치시키고, 상기 접합이중관의 각 절연관 내부에 방전전극을 배치시켜 엑시머 자외선 램프를 구성한다.

이와 같은 본 발명에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프는 근본적으로 수은(Hg)을 사용하지 않음으로써 유해물질이 없는 친환경제품군을 구현할 수 있다. 특히, 특성 면에서 본 발명의 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프는 방전공간에 영향을 미치지 않으면서 방전전극들 간의 방전 갭을 자유롭게 조절하여 방전특성과 방전효율 향상을 용이하게 이룰 수 있고, 또한, 좁은 방전 갭 구조로 저전압 구동을 실현하여 소비전력을 절감할 수 있으며, 방전전극들 모두가 접합이중관의 절연관 내부에 배치되어 있어서 방전전극에 의한 블로킹이 전혀 없는 바 자외선 방출량의 극대화에 따른 램프 효율을 증가시킬 수 있고, 수처리 및 대기정화 산업분야에 외부 사용 조건의 제약없이 다양한 응용활용이 가능하다. 게다가, 본 발명의 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프는 램프 구조와 제조공정기술을 단순화 함으로서 원가절감 및 가격경쟁력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 냉음극램프 타입의 자외선 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 외부전극램프 타입의 면 방전형 자외선 램프를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 종래 외부전극램프 타입의 대향 방전형 자외선 램프를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 종래 외부전극램프 타입의 엑시머 자외선 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프를 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접합 이중관 타입의 엑시머 자외선 램프를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 외부 관(110)과 접합이중관(twin tube; 120), 금속산화막(130), 외부방전전극(140), 그리고, 방전가스(150)를 포함한다. 이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입 엑시머 자외선 램프(100)는 실링재(도시안됨)를 더 포함할 수 있다.

외부 관(110)은 외관 역할을 하는 것으로, 170∼400㎚ 파장의 자외선, 즉, 엑시머 자외선 램프의 주파장인 172㎚, 193㎚, 249㎚, 351㎚ 파장 자외선의 투과도가 각각 80% 이상인 석영관이 이용될 수 있다. 이러한 외부 관(110)은 25∼27㎜의 외경 및 1.0∼2.0㎜의 관벽 두께를 가지며, 그 양끝단이 개방되어 있다.

접합이중관(120)은 알루미나 세라믹, 알루미노실리케이트, 소다라임유리, 보로실리케이트유리, 석영유리 중 어느 하나의 재질로 이루어진 두 개의 절연관이 상호 접합되어 있는 구조로서, 양끝단이 개방되어 있는 외부 관(110)의 내부에 상기 외부 관(110)과 동축 방향으로 배치되며, 외부 관(110)과 마찬가지로 양끝단이 개방되어 있다. 이때, 절연관들은 동일한 내경 및 외경과 관벽 두께를 가지며, 이러한 두 개의 절연관들이 장축 방향의 동일한 방향과 길이를 유지하면서 외부표면 접선이 상호 접합된다. 예컨대, 두 개의 절연관들 각각은 1.0∼1.5㎜의 관벽 두께를 갖는다. 이러한 접합이중관(120)은 본 발명의 엑시머 자외선 램프에서 유전체의 역할을 한다.

금속산화막(130)은 접합이중관(120)의 외벽 전체, 즉, 상호 접합되어 있는 두 개의 절연관의 외벽 전체에 형성되며, 이후에 설명되겠지만, 금속산화물 용액의 코팅을 통해 형성될 수 있다. 이러한 금속산화막(130)은 플라즈마 방전시 2차 전자 방출에 의한 방전전압의 감소와 방전전류 밀도의 증가에 의한 자외선 세기 증가를 위한 것으로, 2차 전자 방출계수가 높은 금속 산화물질로서는 MgO, Y2O3 및 La2O3 등을 들 수 있는데, 본 발명에서는 Y2O3의 금속산화물 코팅 용액을 졸-겝법을 이용하여 제조한 후, 스프레이와 디핑 방법으로 약 수백 ㎚ 두께로 형성하고, 그리고나서, 대략 섭씨 150도에서 약 30분 동안 건조하여 형성한다.

외부방전전극(140)은 외부 관(110)의 외부 표면에 설치되는 종래의 그것과는 달리 접합이중관(120)의 각 절연관의 내부에 원형으로 설치된다. 이때, 원형의 외부방전전극(130)은 2∼4㎜, 바람직하게 3㎜의 슬릿(Slit) 형태로 형성되며, 특히, 각 절연관 내부에 설치된 외부방전전극(140)들간 갭이 3㎜ 이하를 유지하도록 설치된다. 여기서, 방전전극은 통상 봉, 스프링 또는 파이프, 도전성 테이프, 도전성 페이스트로 제작될 수 있지만, 본 발명에서는 슬릿 형태의 금속성 파이프를 인발하여 형성한다. 외부방전전극(130)의 재질로는 알루미늄, 알루미늄 합금, 두랄미늄, 구리 및 구리합금(청동, 황동, 앵백선) 등의 전기 전도도가 우수한 도전성 물질, Ag 페이스트, ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide) 등의 도전성 코팅 용액 및 복원력이 우수한 스테인레스 같은 합금강 중의 어느 하나가 사용될 수 있다.

계속해서, 방전가스(150)는 외부 관(110)과 접합이중관(120) 사이의 실링부재에 의해 밀봉된 방전공간 내에 충진된다.

한편, 도시되지 않았으나, 실링부재는 외부 관(110)과 접합이중관(120)의 양끝단을 봉합하기 위한 것으로, 고온 가열에 의해 외부 관(110)과 접합이중관(120)의 양끝단을 봉합한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.

먼저, 25∼27㎜의 외경 및 1.0∼2.0㎜의 관벽 두께를 가지며, 양끝단이 개방되어 있는 석영관으로 이루어진 외부 관(110)을 마련하다.

다음으로, 양끝단이 개방되어 있고 동일한 내경 및 외경, 그리고, 관벽 두께를 갖는 두 개의 절연관을 마련한 후, 이들을 장축 방향의 동일한 방향과 길이를 유지하면서 외부표면 접선을 상호 접합하여 접합이중관(120)을 형성한다. 이때, 상기 두 개의 절연관의 접합은 고온열처리를 수행하거나, 세라믹 접착제 또는 내열 페인트를 사용하거나, 또는, 이들 중 어느 하나 이상을 이용하여 수행한다. 그런 다음, 접합이중관(120)의 외부표면 전체에, 예컨대, 졸-겔법에 의해 만들어진 Y2O3 금속산화물 코팅 용액을 수백 ㎚ 두께로 코팅한 후, 이를 120∼180℃, 바람직하게 약 150℃에서 20∼40분, 바람직하게 약 30분 동안 건조시켜 접합이중관(120)의 외부표면에 금속산화막(130)을 형성한다.

여기서, 유전체의 역할을 하는 접합이중관(120)은 절연관들의 외경 및 내경의 수치가 중요하지만, 절연관들의 관벽 두께와 두 절연관들의 접합 부위의 기하학적 면적도 매우 중요하다. 왜냐하면, 절연관의 두께가 궁극적으로 유전체 역할을 하기 때문에, 두께가 너무 두꺼우면 방전개시 전압이 너무 높아져 효율적인 방전을 이룰 수 없을 뿐만 아니라 높은 방전전압에 의하여 전자밀도의 증가 및 전자들의 충격에 의하여 절연관 표면에 핀홀(pinhole)이 형성되어 램프의 수명저하 또는 심할 경우에는 램프의 역할을 못할 수도 있기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 접합이중관(120)의 절연관 두께를 1.0∼1.5㎜로 유지하는 것이다.

또한, 접합이중관(120)의 절연관들의 접합 부위도 매우 중요하다. 접합이중관(120)의 절연관 두께를 1.0㎜로 한 경우, 두 절연관의 용이한 제조가공을 고려할 때 절연관의 접합부위의 접합 총 두께는 0.5∼1.5㎜ 정도가 된다. 이때, 접합이중관(120)의 각 절연관의 두께보다 접합부위가 얇을 경우에는 외부방전전극(140)을 관 내부에 원형으로 삽입하여 방전할 때, 자칫 절연관 접합부위에서 파괴 전압에 의한 전류 도통으로 인해 전류 쇼트가 유발될 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 차단하기 위해서는 글로우 방전의 파션법칙(Vf=dxp)에 근거하여 방전전극간의 거리와 방전압력이 방전전압을 결정하는 중요한 인자이므로, 램프의 방전 최적화 조건으로 방전전극간의 거리와 접합이중관(120)의 접합부위의 접합두께와 접합부위의 길이를 고려해서 외부 방전전극의 형태를 결정해야 한다. 따라서, 본 발명에서는 접합이중관(120)의 절연관 접합부위의 두께를 0.7∼0.9㎜로 하며, 종축 방향과 수직인 접합부위의 길이는 3∼4㎜로 하고, 방전전극간의 방전전극 갭이 3㎜ 이하를 유지하도록 하며, 두 개의 절연관 내부에 설치되어지는 외부방전전극(140)은 두 개의 절연관 내부의 접합부위에서 3㎜의 슬릿(Slit) 형태로 구성한다.

계속해서, 접합이중관(120)의 두 개의 절연관들 내부 각각에 외부방전전극(140)을 형성한다. 외부방전전극(140)은, 전술한 바와 같이, 슬릿 형태의 금속성 파이프를 인발하여 형성하며, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 두랄미늄, 구리 및 구리합금 등의 전기전도도가 우수한 도전성 물질, Ag 페이스트, ITO, ATO 등의 도전성 코팅 용액, 그리고, 복원력이 우수한 스테인레스 같은 합금강 중 어느 하나의 재질로 형성한다.

외부방전전극(140)의 형성을 좀더 설명하면, 방전전극 형성시에 중요한 사항은 접합이중관(120)에서의 두 개의 절연관 내부 표면과 방전전극의 밀접한 접착이 매우 중요하다. 왜냐하면, 절연관 내부 표면과 방전전극의 접합 부위가 전체적으로 균일하지 않을 경우, 불안정한 접합 부위에서 전류밀도의 증가에 의한 코로나 방전 및 아크 방전이 유발되어 절연관에 핀홀이 발생됨으로써 램프 역할을 못할 수 있기 때문이다. 따라서, 각 외부방전극(140)들은 그에 대응하는 절연관의 내부표면에 균일하게 밀착되도록 형성한다.

그 다음, 외부표면에 금속산화막(130)이 형성되고, 절연관들 내부 각각에 외부방전전극(140)이 형성된 접합이중관(120)을 외부 관(110)의 내부에 상기 외부 관(110)과 같은 동축 방향으로 삽입하고, 그런다음, 외부 관(110)과 접합이중관(120)의 끝단에 직경 5㎜의 진공 배기관을 장착한 후, 고온 토치를 이용하여 실링한다.

그리고나서, 외부 관(100)과 외부 표면에 금속산화막(140)이 형성된 접합이중관(120) 사이의 방전공간 내에 방전가스를 주입한다. 여기서, 방전가스로는 불활성 가스인 Xe, Ar, Kr, Ne, He 가스와 할로겐 계열의 F2, NF3, SF6, Cl2 등을 혼합하여 사용하는 ArF(193㎚), KrF(249㎚), XeF(351㎚)을 사용한다. 한편, 구동조건은 구형파를 사용하며, 주파수는 20∼40kHz, 방전전압은 4,000V(Peak 값), 듀티 비(Duty Ratio) 1∼5 범위 내에서 안정적으로 구동되는 조건으로 한다.

이후, 외부 관과 접합이중관의 양끝단을 완전 실링하여 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)의 제조를 완성한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 접합이중관 구조를 채택함에 따라 방전 공간에 영향을 미치지 않으면서 방전전극간의 방전 갭을 자유롭게 조절하여 방전특성 및 방전효율 향상을 이룰 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 접합이중관(120)의 두 개의 절연관들 내부 각각에 형성된 외부방전전극들(140) 사이에서 다양한 방전 갭이 얻어짐에 따라 다양한 방전경로(A)의 방전이 일어나게 되며, 이에 따라, 본 발명의 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 방전특성 및 방전효율의 상당한 향상을 이룰 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 매우 좁은 방전 갭 구조로 인해 저전압 구동을 실현하여 소비전력을 절감할 수 있으며, 외부방전전극 모두가 접합이중관(Twin Tube)의 각 절연관 내부에 배치되어 있으므로 램프 외부로 방출되는 자외선 블로킹이 전혀 없어서 자외선 방출량의 극대화에 따른 램프 효율 증가를 이룰 수 있다.

게다가, 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 금속 메쉬 전극의 형성이 필요치 않아서 제조공정기술의 단순화를 통해 원가절감 및 가격경쟁력을 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 접합이중관 타입의 엑시머 자외선 램프(100)는 수처리 및 대기정화 산업분야에 외부 사용 조건의 제약 없이 다양한 응용활용이 가능하다.

이상과 같이 본 발명의 구성 및 실시에 대하여 상세한 설명을 하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변경이 가능하다. 예컨대, 외부전극 형태의 방전 구조, 또한, 유전체로서 사용되는 절연관의 모양, 외경 및 재질과 절연관 내부에 형성하는 방전전극의 재질 및 형태 등 다양한 구조와 재질, 절연체의 내부 배열 모양 등이 변경 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 실시 형태에 국한되어 정해지는 것은 아니며 언급되는 청구범위뿐만 아니라 이러한 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 엑시머 자외선 램프 110: 외부 관
120: 접합이중관 130: 금속산화막
140: 외부방전전극 150: 방전가스
A: 방전경로

Claims (4)

1. 양끝단이 개방된 외부 관;
   상기 외부 관의 내부에 동축 방향으로 삽입되며, 두 개의 절연관들이 외부표면 접선이 상호 접합되어 구성되고 양끝단이 개방된 접합이중관;
   상기 접합이중관의 외부 표면에 형성된 금속산화막;
   상기 접합이중관의 각 절연관의 내부 표면에 각각 형성된 외부방전전극; 및
   상기 외부 관과 접합이중관 사이의 공간에 주입된 방전가스;
   를 포함하는 엑시머 자외선 램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 관과 접합이중관의 양끝단을 밀봉하는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑시머 자외선 램프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 접합이중관(Twin Tube)은 알루미나 세라믹, 알루미노실리케이트, 소다라임유리, 보로실리케이트유리 및 석영유리 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑시머 자외선 램프.
4. 제 1항에 있어서, 상기 외부방전전극은 원형의 슬릿 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 엑시머 자외선 램프.

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