KR960002155B1 - 3중관형 벌브체를 구비한 절전형 형광램프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

3중관형 벌브체를 구비한 절전형 형광램프

제1도는 본 발명의 3중관형 벌브체의 일실시예 형광램프 단면도.

제2도는 제1도중의 A-A선 확대단면도.

제3도는 제1도중의 B-B선 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 형광램프 11 : 외측벌브

12,13 : 외측벌브 고정부재 14a,14b,15a,15b : 플럭

16a,16b,17a,17b : 인입전선 18,19 : 방전전극

20a,20b : 좌우 내측벌브 22 : 인입전선의 고정부재

23 : 형광체 24a,24b : 좌우 보조진공벌브

26 : 세관

K : 외측벌브(11)와 좌우 내측벌브(20a)(20b) 사이의 진공부

본 발명은 절전형 형광램프에 관한 것으로 특히 기존 형광램프와 동일한 외관경을 유지하여 적정조도를 발휘하고 조명효율을 극대화시키면서 전력소비량은 현저히 감소시킬 수 있는 2중관형 벌브를 구비한 절전형 형광램프에 있어서 2중관형 벌브의 특성을 만족시키면서 벌브체의 제조를 대량생산성이 가능케하고 형광램프의 품질을 향상시킬 수 있는 3중관형 벌브체의 구성을 제공함에 특징이 있는 것이다.

형광램프의 역사에서 에너지 절약효과를 높이기 위해서 다양한 기술개발이 시도되었다.

예를 들면 형광램프의 외측벌브를 세관화하던가, 봉입가스를 고효율 특성으로 대체 개발하던가, 또 봉입가스압을 적정하게 조정하던가, 3파장역 발광형 형광체등을 개발하므로서 에너지 절약효과를 얻고 있으나 엄격하게 정의할 때 단위 적력당 광량의 효율 즉, 조명효율(1m/w)은 일정수준까지 개선시켰으나 적극적으로 소비전력을 절감시키지는 못하고 있다.

실험적 데이타로 형광램프의 소비전력은 형광램프의 벌브체적에 비례하여 형광됨이 주지의 사실이므로 단순하게 소비전력을 감소시키기 위하여 벌브 직경을 줄이던가 길이를 줄이면 상대적으로 램프의 효율, 조도도 저하되기 때문에 단일 벌브의 형상에서는 관체적을 변화시켜 소비전력을 절감시키는 노력은 시도될 수 없엇고 다른측면에서 즉, 고효율의 봉입가스를 사용하던가 또 봉입가스압을 조정하던가, 3파장역 발광형 형광체등을 사용하여 조명효율을 높이는 측면으로만 시도되엇기 때문이다.

이러한 조명효율의 개선기술들은 공지한 바와 같이 그 효과가 10∼20% 내외에 그치므로 소비전력 자체의 절감효과는 미미한 것이었다.

형광램프 벌브체적의 변화로 조명효율을 향상시키고져 한 기술로는 형광램프의 벌브를 세관화하고 봉입가스압력을 높이는 기술이 있으나 이러한 기술에 의해서도 그 조명효율의 상승효과는 10% 정도로 그치지 않다.

그러한 종래의 제반 에너지 절약기술과는 다른차원에서 형광램프의 소비전력을 획기적으로 절감할 수 있는 새로운 절전형 형광램프의 구성기술이 본출원인의 특허출원 제93-1095호로 개시되어 있다.

상기 본출원인의 선출원에 개시된 절전형 형광램프의 구성기술은 2중관벌브를 구비하는 절전형 형광램프로써, 기존의 형광램프에서 설치와 조도에 영향을 주는 형광체가 도포된 외측 벌브의 규격과 외표면적은 동일하게 유지시키되 소비전력에 관계되는 외측 벌브내의 체적은 내부에 보조 진공벌브를 내설하여 감소시켜서, 내설된 보조 진공벌브의 체적에 비례하여 형광램프의 작동 소비전력도 현저히 감소시킬 수 있음을 특징으로 하고 있다.

이러한 선출원에 있어서 외측 벌브내의 체적을 감소시키고져 외측 벌브내에 보조 진공벌브를 내설하는 구성으로 제시한 일실시예의 구성은, 통상의 직관형 형광램프를 구성함에 있어서 외측 벌브보다는 길이가 짧고 관경도 작으며 양간은 폐쇄된 적정규격의 보조진공벌브를 외측 벌브의 내부에 내설하되 보조진공벌브의 외주면에 수개의 지지핀을 일체로 형성시켜서 외측 벌브의 내벽과 원주상으로 동일한 간격을 두고 고정시켜 형광램프를 2중관형 벌브체로 형성하는 구성이 제공되어 있다.

이와같이 외측벌브내에 보조진공벌브를 중간에 내설하는 일시실예의 구성에 의하면 상기한 선출원에서 개시하고져 하는 2중관형 벌브를 구비한 절전형 형광램프로써의 절전효과는 기대할 수 있으나, 이러한 효과를 유기하는 주구성인, 외측벌브내에 내측벌브를 수개의 지지편으로 고정 지지시켜 내설하는 구성은 형광램프의 제조공정상 대량생산성이 없어서 실용성이 낮은 단점이 있었던 것이다.

본 발명은 이러한 선출원의 2중관형 벌브를 구비한 절전형 형광램프의 단점을 해결하고져 발명된 것으로서 2중관형 벌브를 구비함에 의한 절전특성을 원용하여 절전효과를 기대할 수 있으면서 구조상으로 대량생산성을 갖고 제조될 수 있으며 품질도 현저히 향상시킬 수 있는 보다 혁신적인 3중관형 벌브체를 제공함에 목적이 있는 것이다.

본 발명에서 제공코져 하는 3중관형 벌브체는 내벽에 형광체가 도포된 통상의 규격을 갖는 직관형 외측벌브내부에 원주상으로 적정간격을 두고 작은 직경의 좌우 내측벌브를 양측에서 내설하여, 외측벌브와 내측벌브사이에 형성된 공간부를 외측벌브의 양단과 좌우 내측벌브의 양단을 원주상으로 열융착시켜 진공부로 형성하고, 상기 좌우 내측벌브의 내부 좌우 양단에는 각각 작은 직경과 짧은 길이의 또 다른 보조진공벌브를 내설하되, 이 보조진공벌브들의 외주벽에서 상기 좌우 내측벌브들의 내주벽 사이를 수개의 세관(細管)으로 열융착으로 고정 부착시켜서, 각각의 보조진공벌브의 내부가 외측벌브와 좌우 내측벌브사이에 형성된 진공부와 상기 수개의 세관(細管)을 통해서 상호 연통되면서 보조진공벌브들이 내측벌브들의 내벽에 지지되도록 하며, 상기 좌우 보조진공벌브의 내부에는 각각의 외측단에 고정부재를 형성하여 인입전선과 방전전극을 구비하며, 외측벌브의 양단에는 통상의 고정부재를 부착하여 인입전선의 플럭들을 설치하는 구성으로 됨을 특징으로 한 것이다.

이와같은 구성에 의하면 소비전력에 관계되는 외측벌브내에 가스가 봉입되는 실질체적은, 좌우 내측벌브와의 사이에 형성시킨 진공부와, 수개의 세관내의 체적과, 이 세관들에 의해 좌우 내측벌브내에 구비한 좌우 보조진공벌브내의 체적을 합산하여 형성되므로 통상의 외측벌브만으로 형성된 체적에 비하여 대폭 축소된 체적으로 형성된다.

이러한 감소된 체적에 비하여 설치와 조도에 영향을 주는 형광체가 도포된 외측 벌브의 규격과 외표면적은 동일하게 유지시킬 수 있으므로 통상의 단관형 작동 소비전력에 비하여 외측벌브내의 감소된 체적에 상응하는 작동 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 벌브체들의 제작에 있어서는 먼저 좌우 보조진공벌브를 만들어 내부에 인입전선과 방전전극을 설치한 후, 이 보조진공벌브를 수개의 세관으로 좌우 내측벌브의 좌우 양단에 각각 부착하고, 이어서 좌우 내측벌브를 각각 외측벌브의 양단에서 내부로 삽입하여 양단을 앗대어 부착하는 공정으로 실시하면 공지한 형광램프 제조기술에 의하여 대량생산이 가능한 효과가 있다.

또한 이와같이 제조된 형광램프의 특성은 종전의 단관형이나 선추루언의 2중관형 벌브체의 절전형 형광램프들은 외측벌브의 양단 내벽과 인접되게 인입 전선과 방전전극을 배치하므로서 외측벌브의 양단내벽이 검게 그을리고 조도효율을 저하시키는 흑화현상이 필연적으로 발생하였으나, 본 발명은 보조진공벌브내에 인입전선과 방전전극을 설치하여 외측벌브에 영향을 주지 않는 신규한 구성으로 실시되므로서 흑화현상을 완전히 해소하여 조도효율을 지속적으로 균일하게 유지시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있는 것이다.

이하 본 발명을 일실시예의 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 일실시예의 형광램프 단면 구성도이고, 제2도는 제1도중의 A-A선 확대단면도이며, 제3도는 제1도중의 B-B선 확대단면도를 나타낸 것이다.

도시한 바와같이 형광램프(10)의 구성으로 일정길이와 직경을 갖고 내벽에는 형광체(23)가 도포된 직관형 외측벌브(11)와, 이 외측벌브(11)를 양측에서 지지하는 금속재의 고정부재(12)(13)와, 이 고정부재(12)(13)의 중간에 각각 절연부재로 고정 설치되는 플럭(14a)(14b)(15a)(15b)들과, 이 플럭(14a)(14b)(15a)(15b)들에 연결되어 상기 외측벌브(11)의 내측으로 설치하는 인입전선((16a)(16b)(17a)(17b)과, 이 인입전선(16a)(16b)(17a)(17b)에는 방전전극(18)(19)를 구비하는 직관형 형광램프를 구성함에 있어서, 상기 외측벌브(11)의 내측으로 원주상으로 적정간격의 진공부(K)가 형성되게 작은 관경의 좌우 내측벌브(20a)(20b)를 설치하되, 각각의 좌우 내측벌브(20a)(20b)들은 중앙측 단면은 폐쇄되어 서로 인접시키고 외양측 단면은 개구시켜 외측벌브(11)의 양단과 외주륜을 서로 잇대어 부착하며, 이 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 내부 양단에는 상기 고정부재(12)(13)에 고정된 플럭(14a)(14b)(15a)(15b)들과 연설된 인입전선(16a)(16b)(17a)(17b)을 고정하는 고정부재(22)가 외측단에 형성되어 내부로 방전전극(18)(19)을 설치한 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)를 설치하되, 각각의 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)들을 각각 수개의 세관(細管)(26)으로 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 내벽측에서 진공부(K)로 관통되게 부착한 구성이다.

이와같은 구성에 의하면 형광램프가 외측벌브(11)와 좌우 내측벌브(20a)(20b)와 수개의 세관(26)과 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)의 3중관형 구조체로되어, 외측벌브(11)와 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 사이가 진공부(k)로 형성되고 이 진공부(K)와 수개의 세관(26)으로 연통된 방전전극(18)(19)이 설치된 좌우 보조진공벌브(24a)(24b) 내부가 진공부로 형성되는바, 소비전력에 관계되는 외측벌브(11)내의 가스봉입부 실질체적은, 좌우 내측벌브(20a)(20b)와 외측벌브(11) 사이의 진공부(K)체적과, 수개의 세관(26)관내의 체적과, 이 세관들에 의해 좌우 내측벌브(20a)(20b)내에 구비한 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)내의 체적을 합산하여 형성되므로 통상의 단관형 외측벌브만으로 형성된 체적에 비하여 대폭 축소된 체적으로 형성된다.

이러한 일실시예의 3중관형 벌브를 구비한 형광램프를 작동시키면 통상의 형광램프와 동일하게, 양측 플럭(14a)(14b)(15a)(15b)을 통하여 안정기에서 소정의 방전전압이 인입되면 점들관이 작동하여 1차적으로 양측 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)내에서 인입전선(16a)(16b)(17a)(17b)에 설치된 방전전극(18)(19)을 가열시킨후 점등관은 소등된다. 점등관이 소등되면 안정기의 전압이 방전유지 전압으로 떨어져 방전전극(18)(19)에 공급되므로 형광방전상태로 형성된다.

양측의 방전전극(18)(19)간에 형광방전상태가 형성되면 외측벌브(11)내에 봉입되어 있는 수은증기의 방전에 의해 발생한 자외선이 외측벌브(11)의 내벽에 도포된 형광체(23)에 조사되어, 형광체의 특성으로 가시광선이 외측벌브(11)의 전 외표면으로 조사되는 통상의 형광등으로 작동하게 되는 것이다.

이러한 형광등의 작용에 있어서 좌우 방전전극(18)(19)간의 방전은 봉입된 가스와 수은등의 전도체에 의하여 이루어지므로 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)내로 각각 방전전극(18)(19)이 분리되어 있어도 양측 방전전극(18)(19)들은 수개의 세관(26)과 진공부(k)에 의하여 연통되어 있으므로 양측 방전전극(18)(19)과 봉입된 수은증기의 방전작용에는 영향을 미치지 않는다.

따라서 외측벌브(11)의 내벽과 좌우 내측벌브(20a)(20b) 외벽간에 형성되는 진공부(K)에 봉입되어 있는 수은증기의 방전에 의한 외측벌브(11)의 내벽에 도포된 형광체(23)에의 자외선 조사작용은, 종전의 형광램프와 동일한 외표면적의 외측벌브(11)의 내벽에는 동일하게 이루어지므로 형광체(23)에서의 외부로의 가시광선 조사율은 변함이 없다.

그러나 점들관이 소등되어 안정기의 전압이 방전유지전압으로 떨어져서 방전전극(18)(19)간에 형광방전상태로 작용할때의 소비전력은, 형광램프의 소비전력은 형광램프의 관체적에 비례하여 형광되는 실험측상의 공식에 대입할때 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 설치에 의한 감소된 체적에 상응한 현저한 소비전력의 절감을 기대할 수 있는 것이다.

즉, 설계상의 적정한 사양으로 설정되는 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 체적에 상응하여 동일 조도내에서 높은 절전효과를 얻을 수 있는 것이다.

이러한 절전효과를 기대할 수 있는 일실시예의 3중관형 벌브체의 구성은 구조면에 있어서 각각 독립적인 부품으로 제작될 수 있는 외측벌브(11)와, 좌우 내측벌브(20a)(20b)와, 수개의 세관(26)과, 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)로 되어 있고 각각의 부품들을 조합한 구성은, 일차로 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)들의 내부로 인입전선(16a)(16b)(17a)(17b)과 방전전극(18)(19)을 고정설치하고, 이어서 이 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)를 수개의 세관으로 각각 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 좌우 양단에 내부에 부착하고, 이어서 이 좌우내측벌브(20a)(20b)를 각각 외측벌브(11)의 양단에서 내부로 삽입하여 외측벌브(11)의 외주륜과 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 양단부 외주륜을 잇대어 부착하는 공정으로 제조할 수 있는 구성이므로, 이러한 구성에 의하면 공지한 형광램프 제조기술을 응용하여 충분히 대량생산이 가능하므로 생산성을 대폭 높일 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한, 이와같은 구성의 3중관형 벌브체 형광램프의 또다른 특성은 방전전극(18)(19)이 외측벌브(11)와 충분한 간격을 두고 수개의 세관(26)으로만 연통된 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)내에 격리되어 있으므로, 종전의 단관형이나 선출원의 2중관형 벌브체 절전형 형관램프들이 외측벌브의 양단 내벽과 인접되게 인입전선과 방전전극을 배이하므로서 외측벌브의 양단내벽이 검게 그을리고 조도효율을 저하시키는 필연적인 흑화현상을 근본적으로 해소하여 조도효율을 지속적으로 균일학 유지시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예 있어서 외측벌브(11)내에 내설하는 좌우내측벌브(20a)(20b)의 구성은 상술한 외측벌브(11)내의 체적감소 작용과 함께 조도효율이 증대구성으로도 작용된다.

즉, 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 외표면에도 외측벌브(11)와 동일하게 형광체를 도포하여 내설하면, 양측의 방전전극(18)(19)간에 형광방전상태에서 외측벌브(11)의 내벽에 도포된 형광체(23)와 동일한 작용으로 좌우 내측벌브(20a)(20b)의 외표면에 도포된 형광체도 가시광선을 발하게 되고 이 가시광선은 반투명체인 외측벌브(11)를 통하여 외측벌브(11)에서의 형광체에서 발하는 가시광선에 가산되어 외부로 조사되므로 동일 소비전력에서 상당히 조도효율의 증대효과를 얻을 수 있는 장점도 있는 것이다.

본 발명의 실시예 있어서 좌우내측벌브(20a)(20b)의 중앙측 단면형상은 반드시 예시된 형상으로 국한되는 것은 아니며 두 단면간의 간격도 밀착되거나 미세한 간격을 유지하여서도 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이며, 외측벌브(11)와 좌우 내측벌브(20a)(20b) 사이에 형성하는 진공부(K)의 간격도 형광램프의 사양에 따라서 적정치로 설치되어 비규격품인 좌우내측벌브(20a)(20b)의 외경을 조절하여 실시하는 것이다.

또한 좌우 보조진공벌브(24a)(24b)의 형상도 예시된 형광외에 중앙측 단면을 제조상 용이한 형상으로 실시될 수 있는 것이며, 그 내부에 설치하는 인입전선(16a)(16b)(17a)(17b)과 방전전극(18)(19)의 고정구조도 다른구성으로 실시할 수도 있는 것이다.

Claims (1)

1. 직관형 형광램프를 구성함에 있어서 직관형 외측벌브내부에 원주상으로 진공부가 형성되게 외측벌브보다 작은 직경과 절반 길이를 갖는 좌우 내측벌브를 양측에서 내설하여, 외측벌브의 양단부 외주륜과 좌우 내측벌브의 양단부 외주륜을 서로 잇대어 열융착 밀봉시키고, 상기 좌우 내측벌브의 내부 좌우 양단에는 각각 작은 직경과 짧은 길이의 보조진공벌브를 내설하되, 이 보조진공벌브들의 외주벽에서 상기 좌우 내측벌브들의 내주벽 사이를 수개의 세관(細管)으로 열융착으로 고정 부착시켜 상기 각각의 보조진공벌브의 내부를 외측벌브와 좌우 내측벌브사이에 형성된 진공부에 연통시키며, 상기 좌우 보조진공벌브의 내부에는 각각의 외측단에 고정부재를 형성하여 인입전선과 방전전극을 각각 구비하여 구성함을 특징으로한 3중관형 벌브체를 구비한 절전형 형광램프.