KR100541506B1 - Molybdenum foil seal in glass and an electric lamp having such a molybdenum foil seal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 예를 들면, 램프관의 기밀 전기 관통 접속부를 위해 사용될 수 있는 실리카 글래스내 몰리부덴 박막 밀봉부에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 실리카 글래스(1)내 밀봉된 몰리부덴 박막(4)의 절단부(4b)에 접하는 단부(4c)가 쐐기-모양으로 형성된다. 이러한 쐐기-모양은 박막 단부(4c)를 롤링시킴으로써 형성된다. 결과적으로, 절단부(4b)상의 버어가 제거되고, 실리카 글래스내에 균열 또는 결함 형성을 방지할 수 있다.The present invention relates, for example, to molybdenum thin film seals in silica glass that can be used for hermetic electrical through connections of lamp tubes. According to the present invention, the end portion 4c abutting the cutout portion 4b of the molybdenum thin film 4 sealed in the silica glass 1 is formed in a wedge shape. This wedge-shaped is formed by rolling the thin film end 4c. As a result, the burr on the cutout 4b is removed, and cracks or defect formation in the silica glass can be prevented.
Description
본 발명은 청구항 1과 4의 전제부에 따른 글래스내에서의 몰리부덴 박막 밀봉부와 이러한 몰리부덴 박막 밀봉부를 가지는 전기 램프에 관한 것이다.The present invention relates to molybdenum thin film seals in glass according to the preambles of claims 1 and 4 and to an electric lamp having such molybdenum thin film seals.
예를 들면 고압 방전 램프와 할로겐 백열 램프의, 실리카 글래스로 구성된 램프관 내의 기밀 전기 관통 접속부에 글래스내의 몰리부덴 박막 밀봉부가 필요하다. 여기서, 실리카 글래스는 실리카 다이옥사이드 성분이 적어도 95중량%인 글래스를 나타낸다. 램프관의 실리카 글래스는 램프관으로부터 돌출되며 일반적으로 몰리부덴 와이어로 제조되어, 램프관 내부에 배치된 발광 수단에 전원을 공급하는데 사용되는 공급 리드의 열팽창 계수보다 상당히 작은 열팽창 계수를 가지기 때문에, 특히 공급 리드 와이어가 직접, 즉 보조 수단 없이 램프관의 실리카 글래스 내에 기밀 방식으로 밀봉되는 것은 불가능하다. 예를 들어, 램프 동작 동안 램프관이 가열되는 경우에, 몰리부덴으로 만들어진 공급 리드 와이어는 와이어를 둘러싼 실리카 글래스보다 대략 10배는 더 많이 팽창하게 된다. 이로써 발생되는 기계적 응력은 실리카 글래스에 균열을 일으킨다. 하지만, 실리카 글래스와 몰리부덴의 상이한 열팽창 계수와 이로써 야기된 기계적 응력에도 불구하고, 램프관을 위한 기밀 전기 관통 접속부는 충분한 연성을 가지며 충분히 얇은 몰리부덴 박막으로 형성될 수 있다. 이를 위해, 몰리부덴 박막의 서로 대향하는 단부는 각각이 몰리부덴으로 만들어진 공급 리드 와이어에 용접되고, 그 후 이러한 방법으로 제조된 구성 단위가 램프관 단부에 배치되어 공급 리드 와이어 중 하나가 램프관의 내부로 돌출되는 한편, 다른 공급 와이어들은 램프관 밖으로 돌출되도록 하는 방식으로 밀봉된다. 그 후 램프관 단부의 실리카 글래스가 용융되고, 램프관 단부는 몰리부덴 박막과 공급 리드를 포함하는 구성 단위 상부에 밀착되도록 예를 들면, 핀칭 조오(pinching jaw)에 의해 조여진다. 그 후 몰리부덴 박막이 램프관 단부의 실리카 글래스 내에 완전히 삽입된다. 공급 리드와 몰리부덴 박막을 포함하는 관통 접속부는 기밀 방식으로 몰리부덴 박막 영역의 램프관 단부에 밀봉된다.For example, a molybdenum thin film seal in glass is required at the airtight electrical through connection in a lamp tube made of silica glass of a high-pressure discharge lamp and a halogen incandescent lamp. Here, silica glass refers to glass having a silica dioxide component of at least 95% by weight. Since the silica glass of the lamp tube is protruded from the lamp tube and is generally made of molybdenum wire, it has a coefficient of thermal expansion which is considerably smaller than the coefficient of thermal expansion of the supply leads used to power the light emitting means disposed inside the lamp tube. It is not possible for the feed lead wire to be sealed in a gas tight manner directly, ie in the silica glass of the lamp tube without auxiliary means. For example, when the lamp tube is heated during lamp operation, the feed lead wire made of molybdenum will expand approximately 10 times more than the silica glass surrounding the wire. The mechanical stress generated thereby causes cracks in the silica glass. However, despite the different coefficients of thermal expansion of silica glass and molybdenum and the mechanical stresses caused by them, the hermetic electrical through connections for lamp tubes can be formed into thin enough molybdenum films with sufficient ductility. To this end, the opposite ends of the molybdenum thin film are welded to supply lead wires each made of molybdenum, and then a structural unit manufactured in this way is disposed at the lamp tube end so that one of the supply lead wires is connected to the lamp tube. While protruding inward, the other supply wires are sealed in such a way that they protrude out of the lamp tube. Thereafter, the silica glass at the end of the lamp tube is melted, and the lamp tube end is tightened by, for example, a pinching jaw to be in close contact with the upper portion of the structural unit including the molybdenum thin film and the supply lead. The molybdenum thin film is then fully inserted into the silica glass at the end of the lamp tube. The through connection comprising the feed lead and the molybdenum thin film is sealed to the lamp tube end of the molybdenum thin film region in an airtight manner.
여기서 몰리부덴 박막 밀봉부는 두 가지 다른 기능을 한다. 첫째로, 몰리부덴 박막 밀봉부는 램프관 내부에 배치된 발광 수단과 램프관 밖으로 돌출하는 공급 리드 사이에 전기적인 전도 접속을 형성하는 역할을 하고, 둘째로 램프관의 기밀 밀폐를 확고히 하는 역할을 한다. 몰리부덴 박막은 일반적으로 공급 스트립으로부터 절단된다. 그러므로 이들은 2개의 측단 에지와 이 측단 에지에 대해 수직으로 연장하는 2개의 절단 에지에 의해 형성되는 직사각형 표면을 가진다. 몰리부덴 박막 표면은 일반적으로 중심부가 볼록한 형태, 즉 몰리부덴 박막의 두께가 박막 중심부로부터 시작하여 측단 에지 쪽으로 계속해서 감소하는 형태를 가진다.Here the molybdenum thin film seal serves two different functions. Firstly, the molybdenum thin film seal serves to form an electrically conductive connection between the light emitting means disposed inside the lamp tube and the supply lead protruding out of the lamp tube, and secondly to secure the airtight seal of the lamp tube. . The molybdenum thin film is generally cut from the feed strip. They therefore have a rectangular surface formed by two side edges and two cutting edges extending perpendicular to this side edge. The molybdenum thin film surface generally has a convex shape in the center, that is, the thickness of the molybdenum film continues to decrease toward the side edges starting from the thin film center.
미국 특허 제 4,587,454호에는 글래스의 균열 형성을 방지하기 위하여, 모래-분사 처리에 의해 거칠어진 표면을 갖는 몰리부덴 박막을 가진 글래스 내 몰리부덴 박막 밀봉부에 관해 개시된다. 몰리부덴 박막은 란셋(lancet)-모양, 즉 박막의 두께가 박막 중심부에서 최대값으로 시작하여 박막의 박막 절단 에지를 횡단하는 길이 방향으로 연장하는 2개의 측단 에지 방향으로 계속해서 감소하는 모양의 단면을 가진다.U. S. Patent No. 4,587, 454 discloses a molybdenum thin film seal in glass with a molybdenum thin film having a surface roughened by sand-spray treatment to prevent crack formation of the glass. The molybdenum thin film has a lancet-shaped cross section, ie the thickness of the thin film continues to decrease in the direction of two side edges starting at the maximum at the thin film center and extending longitudinally across the thin film cutting edge of the thin film. Has
독일 특허 제 DE 29 47 230호에는 적어도 95%의 실리카 글래스로 구성된 램프관을 밀봉하기 위한 몰리부덴 박막 밀봉부에 관해 개시된다. 글래스의 균열 형성을 감소시키기 위해, 몰리부덴 박막에 0.25 내지 1중량%의 이트륨 옥사이드 첨가제가 제공된다.DE 29 47 230 discloses a molybdenum thin film seal for sealing a lamp tube composed of at least 95% silica glass. In order to reduce the crack formation of the glass, a molybdenum thin film is provided with 0.25 to 1% by weight of yttrium oxide additive.
몰리부덴 박막 밀봉부를 둘러싸는 글래스의 균열 형성이 종래 기술에 속하는 상술한 방법에 의해 항상 신뢰성 있게 방지될 수 있는 것은 아니라는 사실이 판명되었다. 특히, 몰리부덴 박막의 절단 에지에 의해 한정되는 단부에서 몰리부덴 박막을 둘러싸는 글래스에 균열이 빈번하게 발생할 수 있다.It has been found that crack formation of the glass surrounding the molybdenum thin film seal cannot always be reliably prevented by the above-described method belonging to the prior art. In particular, cracks may frequently occur in the glass surrounding the molybdenum thin film at an end defined by the cut edge of the molybdenum thin film.
따라서 본 발명의 목적은 이상에서 설명된 문제점을 가지지 않은 글래스 내의 몰리부덴 박막 밀봉부를 제공하는 것이다. 특히, 이러한 목적은 절단 에지에 의해 한정되는 몰리부덴 박막 단부 영역에서 글래스의 균열 발생을 감소시키는 것이다. 전기 관통 접속부 영역에 램프관의 개선된 밀봉부를 가진 전기 램프를 제공하는 것 또한 본 발명의 목적이다.It is therefore an object of the present invention to provide molybdenum thin film seals in glass that do not have the problems described above. In particular, this object is to reduce the occurrence of cracking of the glass in the molybdenum thin film end region defined by the cut edge. It is also an object of the present invention to provide an electric lamp with an improved seal of the lamp tube in the area of the electrical through connection.
본 발명에 따른 목적은 청구항 1 또는 청구항 4의 특징부에 의해 달성된다. 특히 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 설명된다.The object according to the invention is achieved by the features of claim 1 or 4. Particularly preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.
본 발명에 따른 글래스내 몰리부덴 박막 밀봉부에서, 글래스내에 밀봉된 몰리부덴 박막의 절단 에지에 의해 한정되는 적어도 하나의 단부는 쐐기-모양으로 구성된다. 이러한 방법에 의해 공급 스트립으로부터 몰리부덴 박막을 절단할 때 절단 에지 상에 형성되는 버어(burr)가 다시 제거될 수 있고, 그 결과로 절단에 의해 형성된 버어는 몰리부덴 박막을 둘러싸는 글래스에 균열 또는 결함을 일으킬 수 없다. 절단 에지에 의해 한정되는 몰리부덴 박막 단부의 쐐기 모양은 이러한 몰리부덴 박막 단부를 롤링(rolling)함으로써 유리하게 형성될 수 있다. 몰리부덴 박막의 절단 에지 상의 어떠한 절단 버어도 이러한 롤링에 의해 평탄화된다. 본 발명에 따른 몰리부덴 박막 밀봉부의 적어도 하나의 몰리부덴 박막은 2개의 절단 에지와 이 절단 에지의 횡방향으로 연장하는 2개의 측단 에지에 의해 형성되고 절단 에지에 평행한 란셋-모양의 단면을 갖는다. 이에 따라 몰리부덴 박막 밀봉부에서 기계적 응력을 감소시키는 중심부가 볼록한 표면이 얻어진다. 본 발명에 따른 몰리부덴 박막 밀봉부는 전기 램프의 램프관용 전기 관통 접속부의 기밀 밀봉부에 특히 유리하게 사용될 수 있다.In the molybdenum thin film seal in the glass according to the invention, at least one end defined by the cut edge of the molybdenum thin film sealed in the glass is wedge-shaped. In this way, when cutting the molybdenum thin film from the feed strip, the burrs formed on the cutting edge can be removed again, so that the burrs formed by the cutting are cracked or in the glass surrounding the molybdenum thin film. Can not cause defects. The wedge shape of the molybdenum thin film end defined by the cutting edge can be advantageously formed by rolling this molybdenum thin film end. Any cutting burrs on the cutting edge of the molybdenum thin film are flattened by this rolling. At least one molybdenum thin film of the molybdenum thin film seal according to the present invention has a lancet-shaped cross section formed by two cutting edges and two side edges extending laterally of the cutting edge and parallel to the cutting edge. . This results in a centrally convex surface that reduces mechanical stress in the molybdenum thin film seal. The molybdenum thin film seal according to the invention can be used particularly advantageously in the hermetic seal of the electrical through connection for the lamp tube of the electric lamp.
본 발명은 도면을 참조로 한 이하의 실시예에서 상세히 설명될 것이다.The invention will be explained in detail in the following examples with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 몰리부덴 박막 밀봉부를 가지는 전기 관통 접속부를 포함하는 전기 램프의 램프관(2)을 위한 실리카 글래스로 구성된 핀치 밀봉부(1)를 도시한다. 전기 관통 접속부는 램프관 밖으로 돌출하는 공급 리드 와이어(3), 핀치 밀봉부(1)의 실리카 글래스 내에 기밀 방식으로 밀봉된 몰리부덴 박막(4) 및 램프관(2)의 내부로 돌출하는 전극 막대(6)를 포함한다. 공급 리드 와이어(3)와 전극 막대(6)는 또한 몰리부덴으로 구성되고, 이 둘 모두 몰리부덴 박막(4)에 용접된다. 몰리부덴 박막(4)은 2개의 대향하는 절단 에지(4b)와 이 절단 에지(4b)에 수직인 길이 방향 A-A로 연장하는 2개의 측단 에지(4a)로 형성된 직사각형 표면을 포함한다. 절단 에지(4b)는 몰리부덴 박막(4)이 공급 스트립으로부터 절단될 때 형성된다. 몰리부덴 박막(4)의 표면은 중심부가 볼록한 형태, 즉 그 두께가 박막 중심부로부터 시작하여 2개의 측단 에지(4a) 쪽으로 계속해서 감소하는 형태를 갖고, 그 결과 몰리부덴 박막(4)은 절단 에지(4b)에 평행한 란셋-모양의 단면을 갖는다(도 4를 참조). 몰리부덴 박막(4)의 절단 에지(4a)에 의해 한정되는 단부(4c)는 쐐기-모양으로 감긴다. 쐐기-모양을 형성하기 위하여, 박막 단부(4c)는 몰리부덴 박막(4)이 공급 리드 와이어(3)와 전극 막대(6)에 용접되기 전에 롤링된다. 전극 막대(6)와 몰리부덴 박막(4) 사이 또는 공급 리드 와이어(3)와 몰리부덴 박막(4) 사이의 용접부(7)는 쐐기-모양 박막 단부(4c) 외부에 위치한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 크기는 실제 크기가 아니며 단지 개략적인 것일 뿐이다. 몰리부덴 박막(4)의 두께는 박막 중심에서 대략 20㎛이다. 공급 리드 와이어(3)와 전극 막대(6)의 직경은 박막 두께의 20배 이상이다.1 shows a pinch seal 1 composed of silica glass for a lamp tube 2 of an electric lamp comprising an electrical through connection with a molybdenum thin film seal according to the invention. Electrically penetrating connections protrude out of the lamp tube, supply lead wires 3 protruding out of the lamp tube, molybdenum thin film 4 hermetically sealed in the silica glass of the pinch seal 1 and electrode bars protruding into the lamp tube 2. It includes (6). The supply lead wire 3 and the electrode rod 6 are also made of molybdenum, both of which are welded to the molybdenum thin film 4. The molybdenum thin film 4 comprises a rectangular surface formed of two opposing cutting edges 4b and two side edges 4a extending in the longitudinal direction A-A perpendicular to the cutting edge 4b. The cutting edge 4b is formed when the molybdenum thin film 4 is cut from the feed strip. The surface of the molybdenum thin film 4 has a convex shape in the center, that is, its thickness continues to decrease toward the two side edges 4a starting from the thin film center, so that the molybdenum thin film 4 has a cutting edge. It has a lancet-shaped cross section parallel to 4b (see FIG. 4). The end 4c defined by the cutting edge 4a of the molybdenum thin film 4 is wound wedge-shaped. In order to form a wedge-shape, the thin film end 4c is rolled before the molybdenum thin film 4 is welded to the supply lead wire 3 and the electrode rod 6. The weld 7 between the electrode rod 6 and the molybdenum thin film 4 or between the supply lead wire 3 and the molybdenum thin film 4 is located outside the wedge-shaped thin film end 4c. The sizes shown in FIGS. 1 to 4 are not actual sizes, only schematic. The thickness of the molybdenum thin film 4 is approximately 20 m at the center of the thin film. The diameter of the supply lead wire 3 and the electrode rod 6 is 20 times or more of the thickness of a thin film.
몰리부덴 박막 밀봉부를 형성하기 위하여, 공급 롤 상에 배치된 몰리부덴 스트립으로부터 몰리부덴 박막(4)의 직사각형 피스가 절단된다. 이러한 몰리부덴 스트립은 이미 중심부가 볼록한 형태, 즉 그 두께가 스트립의 중심부로부터 시작하여 2개의 측단 에지 방향으로 계속해서 감소하는 형태를 가진다. 결과적으로, 몰리부덴 박막(4)은 또한 볼록한 중심부를 갖는다. 몰리부덴 박막(4)의 절단 에지(4b) 상의 버어를 제거하기 위하여 박막 단부(4c)는 롤링에 의해 쐐기-모양으로 감긴다. 몰리부덴 박막(4)의 단부는 쐐기-모양 영역(4c) 외부에서 공급 리드 와이어(3)와 전극 막대(6)에 용접되고, 이들 공급 리드 와이어와 전극 막대는 모두 몰리부덴으로 구성된다. 이와 같이 형성된 구성 단위(3, 4, 6)는 기밀 방식으로 밀봉될 램프관 단부 안으로 삽입된다. 다음으로, 핀치 밀봉부(1)의 실리카 글래스가 램프관 단부 영역에서 가열에 의해 연화되고, 예를 들면 핀칭 조오에 의해 몰리부덴 박막(4) 상에 압착된다. 핀치 밀봉부(1)의 실리카 글래스가 냉각된 후에, 공급 리드 와이어(3), 전극 막대(6) 및 몰리부덴 박막(4)을 포함하는 구성 단위는 램프관(2)용 전기 관통 접속부를 형성하고, 몰리부덴 박막(4) 영역의 램프관 단부에 기밀 방식으로 밀봉된다.In order to form the molybdenum thin film seal, a rectangular piece of molybdenum thin film 4 is cut from the molybdenum strip disposed on the supply roll. Such molybdenum strips already have a convex shape in the center, ie the thickness thereof continues to decrease in the direction of the two side edges starting from the center of the strip. As a result, the molybdenum thin film 4 also has a convex center portion. In order to remove the burr on the cutting edge 4b of the molybdenum thin film 4, the thin film end 4c is wound wedge-shaped by rolling. The ends of the molybdenum thin film 4 are welded to the supply lead wires 3 and the electrode bars 6 outside the wedge-shaped region 4c, and both of these supply lead wires and the electrode bars are made of molybdenum. The structural units 3, 4, 6 thus formed are inserted into the lamp tube ends to be sealed in an airtight manner. Next, the silica glass of the pinch seal 1 is softened by heating in the lamp tube end region and pressed onto the molybdenum thin film 4 by, for example, pinching jaws. After the silica glass of the pinch seal 1 is cooled, the structural unit comprising the supply lead wire 3, the electrode rod 6 and the molybdenum thin film 4 forms an electrical through connection for the lamp tube 2. Then, it is sealed in the airtight manner to the lamp tube end part of the molybdenum thin film 4 area | region.
본 발명에 따르면, 실리카 글래스내 밀봉된 몰리부덴 박막의 절단 에지에 의해 한정되는 단부가 롤링에 의해 쐐기-모양으로 형성된다. 결과적으로, 절단 에지상의 버어가 제거되고, 실리카 글래스의 균열 또는 결함 형성을 방지할 수 있다.According to the present invention, the end defined by the cut edge of the molybdenum thin film sealed in silica glass is formed wedge-shaped by rolling. As a result, burrs on the cut edges are removed, and cracking or defect formation of the silica glass can be prevented.
도 1은 본 발명에 따른 몰리부덴 박막 밀봉부를 가지는 램프관의 관통 접속부의 개략 평면도이다.1 is a schematic plan view of a through connection of a lamp tube having a molybdenum thin film sealing portion according to the present invention.
도 2는 도 1의 램프관의 전기 관통 접속부의 개략 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the electrical through connection of the lamp tube of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 관통 접속부를 박막 평면에 수직인 A-A로 표시된 길이 방향으로 자른 개략 단면도이다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view cut along the length of the through-connected portion of FIG. 1 denoted by A-A perpendicular to the thin film plane.
도 4는 도 1의 관통 접속부를 박막 평면에 수직인 B-B로 표시된 선으로 자른 개략 단면도이다.FIG. 4 is a schematic cross-sectional view cut along the line B-B perpendicular to the thin film plane in FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 핀치 밀봉부 2 : 램프관1 pinch seal 2 lamp tube
3 : 공급 리드 와이어 4: 몰리부덴 박막3: supply lead wire 4: molybdenum thin film
4a : 측단 에지 4b : 절단 에지4a: side edge 4b: cutting edge
6 : 전극 막대 7 : 용접부6: electrode rod 7: welding part
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