KR200203295Y1 - 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 둥근형 형광등구(螢光燈球)에 관한 것으로, 종래의 둥근형 형광등 케이스에 대소 반경 2개의 내외측 둥근형 형광등구들을 동심원형태로 배열한 복식 형광등은, 내외측 둥근형 형광등구들이 각각 독립된 형광방전회로로 작동되는 구성인 바, 일정장소에 필요한 조도가 항상 내, 외측 형광등구 2개를 합한 광도에 상당하는 경우에는 트랜스 및 글로우램프, 배선재료등이 2개로 소요되고, 2개의 트랜스 역률에 의한 에너지효율의 저하로 전력소비량이 높아지는 단점들이 있었던 것이다.

본 고안은 상기한 단점들을 해결하고져 제공되는 것으로서, 둥근형 형광등구를 형성함에 있어서 외형태는 대소 반경 2개의 내외측 둥근형 형광튜브들을 동심원상으로 배열하되, 내부적으로는 상기 2개의 형광튜브들 각각의 양측 단부들 중에서 일측 단부들에만 방전전극을 설치하고, 타측단부들은 밀폐한 후 단부로부터 일정간격의 냉각부를 갖고 연결관으로 연결시켜 2개의 내외측 형광튜브들을 하나의 형광방전관으로 형성한 후, 두 개의 형광튜브들을 단면상 타원통형의 G10q형 베이스로 감싸 마감하여, 내외측 형광튜브의 방전전극들은 베이스의 4개의 전원핀에 각각 배선하여 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구로 구성함을 특징으로 하여, 기존의 둥근형 형광등용 G10q형 소켓과 호환성을 갖는 고광도의 둥근형 형광등구를 제공하면서, 광도에 비하여 제작원가 및 소비전력을 현저히 절감할 수 있는 에너지 절약형 복열식 둥근형 형광등구를 제공함에 특징이 있는 것이다.

Description

단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구

본 고안은 둥근형(일명 써크라인) 형광등구(螢光燈球)에 관한 것으로특히 반경이 다른 2개의 둥근형 형광등구를 단일 방전회로로 작동시킬 수 있는 복열식 구조로 형성함에 특징이 있는 것이다.

종래의 둥근형 형광등구의 구성은 직선관 형광등구를 둥근형으로 구부려서 양 끝단을 4개의 전원핀이 사각형으로 배열되어 일측으로 돌출되게 형성된 원통관 형의 G10q 베이스로 마감한 구조이다.

이러한 구성의 둥근형 형광등구는 형광등케이스에 고정설치되는 트랜스, 글로우램프 및 스위치와 함께 전원에 연결되는 형광방전회로에 의하여 둥근형 형광등을 형성하는 바, 지금까지 제공된 둥근형 형광등의 구성은 하나의 형광등케이스에 일정 규격의 둥근형 형광등구를 한 개 사용하는 단식 형광등과, 하나의 둥근형 형광등구케이스에 작은 반경으로 된 내측 둥근형 형광등구와 이보다 큰 반경의 외측 둥근형 형광등구를 동심원형태로 배열시켜 형성하는 복식 형광등이 있다.

상기 구성중 복식 형광등의 구성은 내측 둥근형 형광등구와 이보다 큰 반경이 외측 둥근형 형광등구들에 대하여 트랜스와 글로우램프들은 각각 별개로 구비하고, 이들 2개의 내,외 형광등구들을 전원과 단속하여 형광등구 방전회로를 점등시키는 작동스위치는 통상적으로 로터리 접점형의 3단 스위치를 공통적으로 사용하는 구성이다.

이러한 복식 형광등의 구성에 의하면 3단 스위치의 1단 접속상태에서는 2개의 내, 외측 형광등구들이 전부 꺼짐상태로 되고, 2단 접속에서는 내측 둥근형 형광등구 하나만 점등되고, 3단 접속에서는 외측 둥근형 형광등구를 함께 점등시켜서 2개의 내, 외측 둥근형 형광등구들의 광도를 합한 조도를 얻을 수 있었던 것이다.

이와 같은 특성의 종래 복식 형광등의 특성은, 사용자가 사용장소와 상태에 따라서 필요한 조도를 2단으로 선택할 수 있는 장점은 있으나, 일정장소에 필요한 조도가 항상 내,외측 둥근형 형광등구 2개를 합한 광도에 상당하거나 그 이상일 경우에는 스위치 조작상으로나 제작단가 및 에너지 효율면에서 비 경제적인 단점을 수반한다.

지금까지 제공되고 있는 둥근형 형광등구의 규격은, 둥근형 형광등구를 형성하기 위한 직선관 형광튜브의 길이가 제작 기술 및 생산효율성의 문제점들에 의하여 최대길이가 1200mm 정도 이내로 제한되었던 이유와 적정 에너지효율의 유지측면에서, 튜브 단면직경은 대락 26∼32mm 내외로 되어 구부림 반경(지름)과 소비전력으로 구분할 때 대부분이 370ø-40W형 , 300ø-32W형, 220ø-20W형의 3가지 규격이 제공되고 있다.

따라서 임의 장소에 필요한 조도가 대략 소비전력 70W에 해당하는 형광등구 광도에 상당하는 경우에는, 상기와 같은 3가지 규격의 형광등구들 중에서 370ø-40W형과 300ø-32W형의 두 개의 형광등구들을 동심원상으로 배열하는 복식 둥근형광등을 사용할 수밖에 없었고, 사용할 때에는 항상 상기 2개의 370ø-40W형, 300ø-32W형을 동시에 진공시켜야 점등시켜야만 하는 것이다.

상기한 일예와 같이 임의 장소에서 대략 형광등구 소비전력 70W에 해당하는 조도를 필요로 할 경우에 상기와 같이 2개의 370ø-40W형, 300ø-32W형 형광등구들을 갖는 복식 형광등을 사용하게 되면, 사용자는 3단 스위치에 의하여 2번의 스위치작동을 시켜야하는 번거로움이 있었으며, 제작원가면에서는 2개의 형광등구들을 각각 점등시키는 2개의 방전회로를 형성하기 위하여 각각 2개씩의 트랜스, 글로우램프 및 2배의 전원배선재료들이 소요되고, 아울러 이들을 배선하는 공정등도 2배로 소요되었으며, 경제적인 면에서는 2개의 방전회로가 각각 별도의 트랜스에 의하여 작동하므로서 트랜스 역률에 의한 에너지효율의 저하로 전력소비량이 높아지는 단점들이 있었던 것이다.

이러한 단점들은 일정 장소에서 하나의 복식 형광등을 사용하는 경우에는 그 정도가 미미하지만 복식 형광등을 수십개 사용하여야 하는 경우에는 상당한 경제적 손실을 초래하였던 것이다

본 고안은 상기와 같은 기존의 단관식 둥근형 형광등구 및 이들을 사용하는 복식 형광등의 문제점들을 해결하고져 제공되는 것으로서, 기존의 둥근형 형광등에 사용하는 둥근형 형광등구를 형성함에 있어서 G10q형 소켓을 그대로 사용하는 호환성을 가지면서, 아울러 단일 방전회로로 종래의 복식 형광등에 사용되는 작은 반경과 큰 반경의 두개를 합한 광도량에 상응하는 고광도를 하나의 방전회로로 얻을 수 있는 복열식 둥근형 형광등구를 제공함에 목적이 있다.

또 다른 목적은 상기 고광도형의 복열식 둥근형 형광등구에 의하여 고조도형의 둥근형 형광등을 구성하므로서 광도에 비하여 제작원가 및 소비전력을 현저히 절감할 수 있는 있는 복열식 둥근형 형광등구를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.

제1도는 본 고안에 의한 일실시예의 복열식 둥근형 형광등구의 평면 구성도.

제2도는 제1도의 일실시예 구성중 중요부분 발췌단면도.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.

제4도는 본 고안의 일실시예 복열식 둥근형 형광등구의 방전전극들과 G10q 형 베이스의 전원핀들과 배선 구성도.

제5도는 본 고안의 일실시예 복열식 둥근형 형광등구에 의한 일실시예 형광등 회로구성도.

제6도는 본 고안의 다른실시예 복열식 둥근형 형광등구의 평면구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 분 고안의 일실시예 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구

20 : 내측 둥근형 형광튜브 30 : 외측 둥근형 형광튜브

21,31 : 내외측 방전전극 21a,21b,31a,31b : 전극선

22,32 : 전극밀폐단 23,33 : 자유밀폐단

25,35 : 냉각부 27 : 고정편

34 : 연결관 40 : G10q형 베이스

41,42,43,44 : G10q형 전원핀 45 : G10q형 전원소켓

46 : 트랜스 47 : 글로우 램프

48 : 전원스위치

상기 목적을 달성하고져 본 고안의 구성은, 기존의 둥근형 형광등에 사용되는 것으로 일정길이의 직선관 형광튜브를 일정 반경으로 구부려 둥근형 형광등구를 형성함에 있어서, 작은 반경의 내측 둥근형 형광튜브와 이 내측 둥근형 형광튜브의 외주방에 근접하게 큰 반경의 외측 둥근형 형광튜브를 동심원상으로 배열하되, 상기 2개의 형광튜브들 각각의 양측 단부들 중에서 일측 단부들에는 방전전극을 갖고 밀폐된 전극밀폐단으로 형성하고, 타측 단부는 방전전극이 없는 자유밀폐단으로 형성한 내외측 둥근형 형광튜브를 형성한 후, 이들 내외측 형광튜브들의 자유밀폐단들은 단부로부터 일정 간격의 냉각부를 갖고 연결관으로 연결시켜 2개의 내외측 형광튜브들을 하나의 형광방전관으로 형성하여서, 내외측 형광튜브들 각각의 양측 밀폐단들은 G10q형 전원핀을 갖는 단면상 타원형의 G10q형 베이스로 감싸 마감하고, 내외측 형광튜브들 각각의 전극밀폐단들에 내장된 방전전극들은 G10q형 4개의 전원핀에 각각 전기적으로 배선하여 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구로 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 고안을 첨부된 일실시예의 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 일실시예의 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구의 평면구성도이고, 제2도는 제1도의 구성중 중요부분 발췌단면도이며, 제3도는 제2도의 A-A선 단면도, 제4도 및 제5도는 일실시예 복열식 둥근형 형광등구의 방전전극들과 G10q형 베이스의 전원핀들과의 배선 구성도 및 방전회로구성도이다.

도시한 바와 같이 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구(10)의 구성은, 내벽이 형광면으로 처리된 2개의 밀봉된 직선된 형광튜브들을 각각 일정 반경으로 구부려 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)를 형성하되, 내측 둥근형 형광튜브(20)는 작은 반경으로 형성하고, 외측 둥근형 형광튜브(30)는 상기 내측 둥근형 형광튜브(20)의 외측에 근접하는 큰 반경으로 형성하여 동심원상으로 배열된다.

상기 2개의 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)들 각개의 양측 단부들 중에서 일측 단부들에는 내외측 방전전극(21)(31)들을 전극선(21a)(21b)(31a)(31b)으로 각각 설치하여 전극밀폐단(22)(32)으로 형성하고, 타측 단부는 방전전극이 없는 자유밀폐단(23)(33)으로 각각 형성한다.

이들 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)들의 자유밀폐단(23)(33)들은 단부로부터 일정 간격의 냉각부(25)(35)를 갖고 연결된(34)으로 연결시켜 2개의 내외측 형광튜브(20)(30)들을 하나의 형광방전관으로 형성하여서, 내외측 형광튜브들 각각의 양측 밀폐단들은 4개로 된 G10q형 전원핀(41)(42)(43)(44)을 갖는 단면상 타원형의 G10q형 베이스(40)로 감싸 마감하고, 내외측 형광튜브들 각각의 전극 밀폐단(22)(32)들에 내장된 방전전극(21(31)들은 G10q형 베이스(40)의 일측면 외방으로 돌출되게 구비한 G10q형 4개의 전원핀(41)(42)(43)(44)에 내부에서, 제4도와 같이 내측 방전전극(21)은 전극선(21a)(21b)으로 전원핀(41)(42)에 각각 연결하고, 외측 방전전극(31)은 전극선(31a)(31b)으로 전원핀(43)(44)에 각각 전기적으로 배선하며, 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)의 내부에는 소정의 가스를 봉입시켜 형광등구로 형성한 구성이고, 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)들은 수개소에서 고정편(27)들에 의하여 상호간에 지지시킨 구성이다.

상기와 같은 구성의 본 고안의 일실시예 복열식 둥근형 형광등구(10)에 의하면, 외형태는 각각 반경이 다른 2개의 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)들에 의한 2개로 분리된 형태를 가지나 실질적으로는 내외측 형광튜브들의 일측 단부인 자유밀폐단(23)(33) 부분에서 연결관(34)에 의하여 내부적으로 연통되어 있고, 타측 단부인 전극밀폐단(22)(32)들에는 각각 방전전극(21)(31)들이 설치되어 있으므로서, 복식 둥근형 형광등구(10) 전체는 2개의 내외측 둥근힝 형광튜브(20)(30)의 길이를 합한 길이에 해당하는 방전장 및 양측으로 대향진 방전전극을 갖는 하나의 형광방전관으로 형성된 구성이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 일실시예 복열식 둥근형 형광등구(10)는 제5도와 같이 기존의 둥근형 단관형광등구와 동일한 형광등 방전회로로, G10q형 베이스(40)의 전원핀(41)(42)(43)(44)들에는 기존의 G10q형 전원소켓(45)을 끼워 통상의 둥근형 형광등구 방전부품인 트랜스(46), 글로우램프(47) 및 전원스위치(48)와 함께 교류전류에 형광등 방전회로로 배선하여 둥근형 형광등을 구성한다.

따라서 제5도의 형광방전회로구성에 의하여 전원을 공급하면, 방전전압은 내측 둥근형 형광튜브(20)의 방전전극(21)과 외측 둥근형 형광튜브(30)의 방전전극(31)간에 공급되어 2개의 내외측 둥근형 형광튜브(20)(30)들이 일반적인 단관식 둥근형 형광등구와 동일하게 단일 방전장으로 형광방전하는 작용이 이루어지는 것이다.

이와같이 일실시예 단일 방전회로를 갖는 복식 둥근형 형광등구(10)의 구성으로 설명한 바와같이, 본 고안의 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구의 구성은 외형태에 있어서는 2개의 독립된 대소(大小) 2개의 둥근형 형광등구를 사용하는 종래의 복식 형광등의 외형태 구성과 비교하여 대소 2개의 내외측 형광튜브들을 동심원형태로 배치한 형태이므로 기존의 형광등케이스와 호환성을 가지면서, 2개의 내외측 둥근형 형광튜브들은 외부적으로 종래의 G10q형 베이스에 비하여 외형태가 원통형에서 타원통으로 변형된 1개의 G10q형 베이스(40) 부재로 마감되면서, 내부적으로는 각각의 내외측 형광튜브들에 하나씩 만의 방전전극이 구비되고 2개의 형광튜브가 연결관에 의하여 2개의 길이를 합친 단일 방전관으로 형성되므로서, 소비전력 소비전력 60W나 70W에 해당하는 광도를 얻음에 있어서 종래에 비하여 사각배열의 전원핀을 갖는 G10q형 베이스와 트렌스, 글로우램프 및 G10q형 전원소켓들을 2개씩에서 1개씩으로 줄여 주어 타원통형 G10q형 베이스를 제외한 제반 부품등은 기존의 둥근형 형광등 부품을 호환성을 갖고 그대로 사용하며 별도의 부품 개발비가 소요되지 않는 장점을 가지면서, 이들 장전회로 부품들의 절감 및 이들을 배선하는 제작공수를 대폭 절감시키며, 전원스위치도 고가의 3단형에서 저가의 온오프(ON/0FF)형으로 사용하여 단가를 줄일 수 있으므로서 전체적으로 제작원가를 현저히 낮출수 있는 것이다.

또한 본 고안의 복열식 둥근형 형광등구에 의하면 소비전력효율면에서도 종래의 2개의 방전회로가 각각 별도의 트랜스에 의하여 작동되는 것에 비하여 트랜스 역률을 높여 에너지효율을 높여주므로서 전력소비량을 절감시키는 장점을 가지며, 이러한 장점들에 의하여 일정 장소에서 복식 형광등을 수십개 사용하여야 하는 경우에는 상당한 경제적 이득을 얻을 수 있는 장점을 갖는 것이며, 사용자 측면에서도 기존의 2개의 둥근형 형광등구에 상응하는 광도를 한번의 스위치 조작으로 작동시켜 사용편리성을 얻을 수 있는 특징을 갖는 것이다.

본 고안의 또 다른 장점은 종래의 단관식 둥근형 형광등구에 비하여 관내온도의 저하에 따른 램프효율 증가 및 형광등구의 수명연장에 있다.

주지하는 바와같이 형광등구는 방전시에 관내에 상당한 방전압과 방전열이 발생하게되어 광도 및 램프효율에 영향을 미치게 된다.

방전열이 적정수준을 넘게 되면 방전관에 봉입된 수은증기의 과포화상태를 일으켜 형광등구의 발광효율 저하와 수명을 단축시키게 되므로 형광등구의 설계시에 적정수준의 방전열이 유지되록 배려되어야 한다.

본 고안의 구성에 의하면 제2도에서 파악되는 바와같이 2개의 둥근형 형광튜브(20)(30)들의 일측단인 자유밀폐단(23)(23)들을 연결하는 연결관(34)의 위치를 각각의 형광튜브들 자유밀폐단(23)(23)들로부터 일정 간격 떨어진 위치에 형성하므로서, 자유밀폐단(23)(33)들의 단부에서 연결관(34)까지의 공간부는 형광방전시에 방전장이 미치지 않는 2곳의 냉각부(25)(35)로 각각 형성되어 종래의 단관 둥근형 형광등구에서 얻을 수 없는 냉각효과를 얻을 수 있다.

형광램프의 효율은 방전관 길이에 비례하는 양광주 전력과 분광방사효율의 곱으로 표시되는 바, 동일길이의 단관 둥근형 형광등구에 비하여 본 고안은 2곳의 냉각부(25)(35)가 형성되므로, 분광방사효율을 적정상태로 유지시켜 램프효율을 극대화시킬 수 있는 것이다.

본 출원인의 실험결과에 의하면, 내외측 둥근형 형광튜브들의 단면직경을 대략 17mm로 하고, 내측 둥근형 형광튜브의 중심반경은 대략 75mm(중심지름 150mm), 외측 둥근형 형광튜브의 중심반경은 대략 95mm(중심지름 190mm)로 형성하였을 때에 종래의 소비전력 약 70W형 복식 둥근형 형광등구의 광도와 거의 동등한 광도를 얻을 수 있었는 바, 이러한 실험 제품의 결과에 의하면 동일한 조도를 얻음에 있어서 종래의 대략 27-32mm 단면직경의 형광튜브로 형성된 중심반경 185mm-40W형, 150nm-32W형 단관식 둥근형 형광등구를 2개 사용하는 것에 비하여 형광튜브들의 단면직경을 대폭 줄임에 따른 유리관 및 형광재료, 봉입용 수은 등의 대폭적인 절감 효과와, 외측형광등구의 중심반경을 340mm에서 190mm로 대폭 줄임에 따른 형광등기구(케이스)의 재료절감효과를 얻을 수 있는 것이며, 아울러 제작성, 램프효율, 에너지효율 등에서 현저한 상승효과를 얻을 수 있는 것이다.

이와같은 본 고안에 있어서 설명된 구성이나 도시된 구성은 이에 국한되는 것이 아니고 바람직한 일예를 제시한 것으로서, 제6도와 같이 단위 둥근형 형광튜브를 3개로 형성하여, 내외측 형광튜브(200)(300)들에는 각각 일측단부에 방전전극(211)(311)을 설치하고, 중간의 형광튜브(310)는 양측단을 내외측 형광튜브들의 자유밀폐단들과 각각 연결관으로 연결한 구성으로 실시하여서도 동일한 작용과 효과를 얻을 수 있는 것이며, 2개형의 복열식이나 2개형의 복열식 각각에서 형광튜브들의 형상은 예시된 환형외에도 타원형이나 그외의 구부림 가능한 형상으로 구성할 수도 있는 것이며, 이러한 변형실시예에 따라서 베이스의 구성이나 연결관들의 구성들도 증감되거나 변형시켜 실시할 수 있는 등 본 고안의 범위내에서 일부 구성요소의 설계변경이나 형태의 변형 또는 수량을 증감시켜서도 실시할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 일정길이의 직선관 형광튜브를 일정 반경으로 구부려 둥근형 형광등구를 형성함에 있어서, 작은 반경의 내측 둥근형 형광튜브와 이 내측 둥근형 형광튜브의 외주방에 근접하게 큰 반경의 외측 둥근형 형광튜브를 동심원상으로 배열하되, 상기 2개의 형광튜브들 각각의 양측 단부들 중에서 일측 단부들에는 방전전극을 갖고 밀폐된 전극밀폐단으로 형성하고, 타측 단부는 방전전극이 없는 자유밀폐단으로 형성한 내외측 2개의 둥근형 형광튜브를 형성한 후, 이들 내외측 형광튜브들의 자유밀폐단들은 단부로부터 일정 간격의 냉각부를 갖고 연결관으로 연결시켜 2개의 내외측 형광튜브들을 하나의 형광방전관으로 형성하여서, 내외측 형광튜브들 각각의 양측 밀폐단들은 G10q형 전원핀을 갖는 단면상 타원형의 G10q형 베이스로 감싸 마감하고, 내외측 형광튜브들 각각의 전극밀폐단들에 내장된 방전전극들은 G10q형 4개의 전원편에 각각 전기적으로 배선하여 구성함을 특징으로 하는 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구.
2. 제1항에 있어서 복열식 둥근형 형광등구의 구성은, 내외측 둥근형 형광튜브들의 단면직경을 17mm로 하고, 내측 둥근형 형광튜브의 중심반경은 75mm(중심지름 150mm), 외측 둥근형 형광튜브의 중심반경은 95mm(중심지름 190mn)로 형성함을 특징으로 하는 단일 방전회로를 갖는 복열식 둥근형 형광등구.