KR930001191B1 - 고압 금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고압 금속증기 방전등의 아아크관 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 제조방법을 수행하는데 필요한 제조장치의 개관도.

제2도는 본 발명에 의한 전극 핀치실(pinch seal)이 완료된 아아크관.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 아아크관 2 : 아아크관 고정대

3 : 전극고정부 4 : 모울더

5 : 가스버너 6 : 가스공급부

7 : 질소가스실 8 : 비활성가스실

9 : 배기관 10 : 아아크관 단부

11 : 아아크관 밀봉캡 12, 12' : 주전극

13 : 보조전극 14, 14' : 아아크관의 핀치실부

15 : 배기관 밀봉캡 V : 밸브

본 발명은 고압금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고압수은등, 고압나트륨 램픔 및 메탈할라이드 램프와 같은 고압금속증기 방전등의 발광효율을 향상시킬 수 있도록 개량된 아아크관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 고압수은등, 고압나트륨 램프 및 메탈할라이드램프와 같은 고압금속증기 방전등은 양단에 주전극을 설치하고 주전극에 이접(離接)해서 보조전극을 설치하는데, 수은램프의 석영재 아아크관 내부에는 소정량의 수은과 시동보조용 가스인 아르곤이 적량 봉입되어 있다. 주전극은 각각의 몰리브덴 박과 각각의 몰리브덴 리이드선을 통해서 안정기를 갖는 점등장치에 접속된다. 보조전극은 시동저항을 통해서 몰리브덴 리이드선에 접속된다.

이와 같이 구서된 고압금속증기 방전등은 점등장치를 통해서 전원에 접속하여 전압을 인가하면, 먼저 주전극과 보조전극 사이에서 글로우(glow) 방전이 발생하여 시동저항에 의해 제어된 전류가 흐르고, 이 방전의 조성효과에 의해 주전극 사이의 방전이 신속하게 개시된다. 주전극 사이의 전류(램프전류)는 점등장치에 의해 제어되고 방전개시 약 5분 후 안정점등 상태로 된다. 점등 중 아아크관 내의 수은증기 압력은 약 5기압에 달하여 주전극 사이의 고압수은방전이 안정하게 유지된다.

이와 같이 작동되는 고압금속증기 방전등은 통상적으로 다음과 같이 제조된다.

질소유입관을 통해 아아크관 내부에 질소를 공급하여 전극(주로 토륨(Th)이 20%인 W전극)의 산화를 방지하면서 아아크관의 단부를 가열하여 아아크관과 전극을 핀치실(pinch seal)한 다음, 이어서 배기공정 및 금속 증기 주입공정을 수행하여 아아크관을 제조하게 된다.

여기에서, 질소를 공급하면서 아아크관의 단부를 가열하는 동안에는 질소가스 유입 및 고온으로 인하여 아아크관 내부의 거의 모든 수분이 불순물 등과 함께 방출되지만, 전극의 핀치실이 끝난 후 배기공정 까지는 배기관을 열어놓은 상태에서 그대로 공기 중에 방치되므로 아아크관은 냉각되면서 수분을 함유한 공기로 다시 채워지게 된다. 이어서 수행되는 배기공정에서는 가온한다고 하더라도 앞서의 가열처리에 비해서는 낮은 온도이므로 아아크관 내부에는 가열처리 직후에 비하여 많은 양의 수분이 존재하게 된다.

즉, 아아크관 내부는 핀치실이 끝난 다음부터는 공기중의 수분이 존재하게 되고, 이 아아크관으로 메탈할라이드 램프를제조하여 작동할 경우에는 수분 등이 메탈할라이드 화합물과 반응하여 방전개시전압을 상승시킬 뿐 아니라, 수분은 전자를 포함하여 전리를 억제하므로 2차 전자의 생성이 방해를 받게 되고, 이에 따라 램프의 발광효율이 저하된다는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 아아크관을 제조하는 단계에서, 아아크관 양단부를 가열하여 핀치실한 후 질소가스 공급을 중단하는 동시에 아아크관 내부를 비활성가스로 충진하고 나서 배기관 단부에 밀봉캡을 씌워 다음단계로 이행시키는 방법에 의해 아아크관 내부에 수분의 존재를 제어함으로써, 시동특성의 저하를 방지하고 램프의 발광효율을 향상시킬 수 있도록 하는 고압금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법은, 아아크관 내의 불순가스를 배기하는 단계, 배기관을 통해 상기 아아크관 내에 질소가스를 일정속도로 공급하는 단계, 공급되는 질소 분위기 하에서 아아크관 양단부를 가열하는 단계, 전극과 아아크관을 핀치실 한 후 질소가스 공급을 중단하고 계속해서 아아크관 내에 비활성가스를 주입하는 단계, 및 아아크관 내부를 비활성가스로 충진한 후 배기관 단부에 배기관 밀봉캡을 씌우는 단계로 되어있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 제1도와 제2도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 제조방법을 수행하는 데 필요한 제조장치의 개관도이고, 제2도는 본 발명에 의한 전극 핀치실(pinch seal)이 완료된 아아크관이다.

먼저, 아아크관(1)을 핀치실 머신에 위치시키고, 아아크관(1)의 단부(10) 내에 전극(12)을 소정의 위치로 삽입한 상태에서 배기과(9)을 통해 질소가스를 공급하면서 가스버너(5)로 아아크관(1)의 단부(10)를 가열하고, 석영관이 완전히 용융 되었을 때 모울더(4)를 작동하여 아아크관(1)과 전극(12)을 핀치실한다. 다음에 3방밸브(V)를 조작하여 질소의 공급을 중단하고 계속해서 비활성가스를 전극(12)이 핀치실된 아아크관(1)내에 주입한다. 여기에서 사용하는 비활성가스로는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 또는 이들의 혼합가스(Ar+Ne)가 바람직하다. 이와 같이 하여 아아크관(1) 내부를 비활성가스로 충분히 충진한 후 배기관(9) 단부에 배기관 밀봉캡(15)을 씌워 아아크관(1)을 제조한다.

상기 핀치실 머신은 제1도에 나타난 바와 같이 아아크관 고정대(2), 전극고정부 (3), 모울더(4), 가스버너(5) 및 가스공급부(6)로 구성되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 고압금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법을 개량한 본 발명에 의하면, 아아크관 내의 수분 및 불순물에 의한 시동특성 저하를 방지하여 시동시간을 단축시키고 방전개시전압도 낮출 수 있을 뿐 아니라, 또한 수분 및 불순물에 의한 방전 중 2차 전자 생성의 억제를 방지하고 기체의 전리를 활발히 하여 램프의 발광효율을 향상시킨 아아크관을 제조할 수 있었다.

Claims (2)

1. 아아크관 내의 불순가스를 배기하는 단계, 배기관을 통해 상기 아아크관 내에 질소가스를 일정속도로 공급하는 단계, 공급되는 질소 분위기 하에서 아아크관 양단부를 가열하는 단계, 전극과 아아크관을 핀치실한 후 질소가스 공급을 중단하고 계속해서 아아크관 내에 비활성가스를 주입하는 단계, 및 아아크관 내부를 비활성가스로 충진한 후 배기관 단부에 배기관 밀봉캡을 씌우는 단계로 되어있는 것을 특징으로 하는 고압 금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 비활성가스가 아르곤, 네온 또는 아르곤과 네온이 혼합가스 중 하나인 것을 특징으로 하는 고압금속증기 방전등의 아아크관의 제조방법.