KR20060051855A - 플러그 결합 가능한 전극들을 구비한 유전체 장벽 방전램프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 플러그 연결 부재의 형태로 단부들을 구비하는 외측 전극을 구비한 유전체 장벽 방전 램프에 관한 것이다.
Description
도 1은, 본 발명에 따른 조명 시스템의 사시도를 개략적으로 도시하며,
도 2는, 밸러스트로부터 제거된 방전관의 경우 도 1에서 도시된 조명 시스템을 도시하며,
도 3은, 도 1에서 도시된 조명 시스템의 개략적인 평면도이며,
도 4a는, 대안적 실시예에 따른 도 1 ~ 3에서 도시된 방전 램프의 일 단부의 사시도를 개략적으로 도시하며,
도 4b는, 도 4a의 변형이며,
도 5 ~ 9는, 대안적 실시예에 따른 방전 램프의 정면도를 개략적으로 도시하며,
도 10은, 도 1 ~ 3에서 도시된 방전 램프의 쉴딩 플레이트의 변형의 사시도를 도시하며,
도 11은, 도 1 ~ 3에서 도시된 방전 램프의 쉴딩 플레이트의 다른 변형의 사시도를 도시하며,
도 12 ~ 16은, 도 5 ~ 9와 비교되는 방전 램프의 대안적 실시예의 정면도를 도시한다.
본 발명은 유전체 장벽 방전 램프에 관한 것이다. 유전체 장벽 방전 램프는, 적어도 양극(陽極)이, 또는 양극(兩極)성 작동의 경우 모든 전극이 방전관 내의 방전 매체로부터 유전층에 의해 구분되는 방전 램프를 뜻하는 것으로 이해된다. 이는 양극 또는 전기적으로 충전된 양극으로서 작용하는 전극 상의 유전층으로 인해 내부의 카운터폴라리제이션(counterpolarization)에 의한 방전의 자동 억제를 야기한다. 따라서 최종적으로 램프 작동은 매우 짧은 방전 플래쉬의 조밀한 열(row)에 의해 이루어진다.
이러한 유전체 장벽 방전 램프는, 종래 기술에서 다양한 바람직한 기술상 특성으로 인해서 예를 들어 컴퓨터 모니터 및 텔레비전 스크린과 같은 역광 조명 또는 사무 자동화에서의 적용을 위해 다른 방식으로 개시되어 왔다. 후자의 경우, 길게 연장된 막대(rod)의 형태인 램프 형태는 일반적으로 스캐너, 팩스기기, 복사기 등에서 문서를 조명하는데 사용될 수 있다. 튜브 형태로 길게 연장된 방전관을 구비한 이러한 방전 램프는 이미 공지되어 입수 가능하다. 또한, 예를 들어 UV 라디에이터(UV radiator)와 같은 다른 실시예에서도 특정 기술 처리 면에서는 관련이 있을 수 있다. 본 발명은 특정 실시예에 제한되지 않는다.
유전체 장벽 방전 램프는, 간단히 개시하였던 방전 메커니즘으로 인해 직접 전류를 사용하여 작용하지 않을 수 있으나, 단극 전력 공급 펄스 또는 양극 전력 공극 펄스를 사용하여 작동할 수 있다. 사용되는 주파수는 일반적으로 수십 kHz의 차수가 일반적이다.
튜브 형태로 길게 연장된 전술한 방전 램프는 종방향을 향한 전극을 구비한다. 이는, 전극이 종방향과 평행한 간단한 직선형의 스트립으로서 작동할 필요가 있음을 의미하지는 않는다. 또한, 이는 구불한 형태 또는 다른 형태로 디자인될 수 있으나, 전체적으로는 종방향으로 작동한다. 본 발명은 적어도 하나의 전극이 방전관 외측에서, 즉 램프 외측으로 고정된 방전 램프에 관한 것이다. 종래 기술에서, 내측에 전극을 갖거나 외측에 전극을 갖는 디자인은 공지되어 있다. 외측 전극은 일반적으로 보다 단순한 제조를 위해 제공되지만, 방전관 벽 자체가 상기 유전층으로서 작동하기 때문에 전극과 방전 매체 사이의 유전층의 특정 최소 두께를 향하는 경향이 있다.
이러한 외측 전극을 접착제에 의한 결합 또는 방전 램프 전체를 둘러싸는 투명한 필름 슬리브에 의해 맞추는 것은 이미 공지되어 있다.
전극과의 접촉은 땜납에 의해 또는 소위 크림핑 연결에 의해 이루어지는 것이 일반적이다. 방전 램프를 작동시키도록 밸러스트에 연결을 제공하는 케이블에 의해 접촉이 이루어진다.
본 발명은 적어도 두 개의 외측 전극을 구비한 유전체 장벽 방전 램프를 특정하는 기술적인 문제를 기초로 하며, 접촉이 상기 유전체 장벽 방전 램프를 구비하여 바람직한 방법으로 이루어지는 것이 가능하다.
추가로, 본 발명은 이러한 램프 및 적정 밸러스트를 구비한 조명 시스템 및 방전 램프와 접촉하는 방법을 특정하려 한다.
기술적 문제는, 전극이 막대 형태이며 일 단부에서 플러그 연결 부재의 형태인 유전체 장벽 방전 램프에 의해 해결된다.
추가로, 본 발명은 이러한 방전 램프를 구비하고, 램프를 작동시키도록 전기적 밸러스트를 구비하는 조명 시스템에 관한 것으로, 플러그 연결 부재가 상기 밸러스트 하우징에 고정적으로 연결되고, 상기 플러그 연결 부재는 램프가 밸러스트에 연결되고 단부가 하우징의 플러그 연결 부재에 함께 플러그 결합됨으로써 상보적 플러그 연결 부재로서 접촉부를 갖도록 디자인되는 것을 특징으로 한다.
최종적으로, 본 발명은 방전 램프와 접촉하는 방법에 기초한 것으로, 각각의 경우, 막대형 전극의 단부는 플러그 연결 부재로서 상보적 대향 플러그 연결 부재와 함께 플러그 결합되어 방전 램프는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기초적 개념은, 외측 전극이 막대 형태이며, 이 때, 일 단부에서 플러그 연결 부재로서 사용된다는 데에 있다. 이 경우, 막대 형태는, 전극이 특정한 본질적이고 특징적인 내구성을 가져서 플러그 연결 부재로서 사용될 수 있다는 것을, 즉 막(foil) 형태의 전극이 아니라는 것을 의미한다. 특히, 이 경우 종방향을 가로지르는 전극의 길이 및 너비는 크기의 차수에서 비교할되며, 예를 들어 계수 5 이상으로서 상호 다르다.
이 경우, 전극은, 바람직하게는 기계적으로 분리 가능한 형태로서 즉 어떠한 근본적인 손상을 일으키지 않으며 다시 분리될 수 있는 형태로서 상보적 플러그 연 결 부재와 연결될 수 있도록 디자인되어야 한다. 이 경우, 플러그 연결은 큰 특징적 내구성 부재의 압입 연결을 의미하며 상기 부재는 크게 특징적인 안정한 부재인 플러그 연결 부재의 기본적 형태를 유지하면서 연결된다. 따라서 플러그 연결은 예를 들어 크림핑된 연결(crimped connection)에 의해 그 한계를 정하게 되며, 이 경우 접촉은 상기 전극의 형태로 대체로 변하며 특징적인 안정성을 사용하지 않는 박과 같은 형태의 전극으로 구성된다.
플러그 연결 부재로서 전극 자체의 사용은 간단한 디자인을 제공하며 연결 제공 방법을 매우 단순화한다.
특히, 전극은 단순히 둥근 막대일 수 있으며, 이 경우 플러그 연결의 소위 암 부재(female element)로서 튜브형 단부를 가질 수 있고 소위 수 부재(male element)로서 둥근 단부를 가질 수 있다. 튜브형 단부는 둥근 막대에 맞도록 디자인되며, 따라서 전극 면과 케이블 또는 밸러스트 면에서 모두 암 플러그 연결 부재로서 나타날 수 있다. 둥근 단면을 갖지 않는 상응하는 디자인이 자연히 가능하지만 둥근 단면이 바람직하다.
다른 실시예는 예를 들어 전술한 둥근 막대의 전극 사이의 접촉을 제공하며, 브리지되어(bridging) 사이즈가 증가한 방전관은 도전성이며 자유-유동(free-flowing) 물질을 사용하여 발생하며, 따라서 누름 표면이 증가한다. 이러한 물질은, 예를 들어 도전성 접착 성분일 수 있다.
또한, 종래 기술인 금속으로 제조된 전극이 아니라 어느 정도까지 변형이 가능한 도전성 플라스틱으로 제조된 전극을 위한 다른 실시예가 제공된다. 플라스틱 의 탄성은 방전관 상의 누름 표면을 증가시킬 수 있으며, 플러그 연결을 위한 제조를 특정할 수 있다.
그러나, 금속성 전극 또한 바람직하다.
방전관에 맞추어지는 전극을 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 전극을 둘러싸는 슬리브와의 상호결합(interlocking) 연결에 의해 제공되며, 상기 슬리브는 종방향에 수직하게 방전관의 원주를 부분적으로 둘러싸고, 이 때, 빛의 방사를 위한 틈을 남긴다.
또한, 본 발명은 상응하는 제조 방법에 관한 것으로, 전극이 상기 전극을 둘러싸는 슬리브와 상호 연결됨으로써 적어도 하나의 전극은 튜브형으로 길게 연장되는 방전관에 고정되어, 상기 전극은 상기 방전관의 종방향을 따라 놓이고, 상기 슬리브는 빛의 방사를 위한 틈을 남긴다.
본 발명의 기본적인 사상은, 둘 또는 그 이상의 외측 전극을 장착할 목적으로 슬리브를 사용하는 것에 있다. 이 경우 슬리브는, 상호결합 연결에 의해 전극을 유지하기에 충분히 본질적인 형상의 내구성을 구비한 장치이다. 따라서 말하자면 슬리브는 클립 또는 클램핑 장치로서 사용된다. 이는 방전 램프가 빛을 방사하도록 틈을 남겨두는 것을 가능하게 하며, 그 결과 슬리브가 투명하거나 또는 특히 얇을 필요가 없다. 또한, 슬리브는 접착제에 의한 접착이 필요 없다. 게다가 이는 외부 영향에 대해서 방전관의 안정화 및/또는 보호를 허용하고 따라서 중량 문제 및 너무 높은 전압을 방지할 목적으로 방전관의 벽 두께를 감소하는데 기여할 수 있다. 특히, 전극은 단순히 클리핑함으로써 또는 슬리브 내에 삽입함으로써 방 전관에 장착될 수 있어서 방전 램프의 제조는 특히 단순화되어 가속화된다.
본 발명의 바람직한 특징은, 오직 전술한 상호결합 연결이 전극을 유지하는 것으로, 즉 상기 전극이 방전관에 접착제에 의해 접착되거나 또는 다른 방법으로 장착되지 않는 것이며, 또한 슬리브가 이러한 목적으로 프리스트레스(prestress)되는 것으로, 즉 장착된 상태에서조차 특정 접촉 압력을 유지하는 것이다.
추가로, 슬리브 자체는 본질적인 안정성으로 인해 상호결합 연결 또는 압입(force-fitting) 연결에 의해 방전관 상에서 유지되는 것 즉 상기 방전관을 누르는 것이 바람직하다. 따라서 이는 추가로 접착제에 의해 접착되지 않는다.
우선 전술한 슬리브의 안정화 및 보호 기능 면에서, 본 발명의 개념 상 절대적으로 필요하지는 않지만, 슬리브가 방전관 전체를 따라 대체로 연장되는 것이 바람직하다. 각각의 경우, 방전관의 종방향 부분 범위의 일부분으로 제조된 하나 또는 그 이상의 슬리브가 사용될 수 있다.
추가로, 상호결합 연결 및 슬리브의 본질적이고 특징적인 안정성과 관련하여 전술한 설명은 반드시 일체화될 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 반대로, 본 발명 범위의 특정 실시예에서는 적어도 두 부분의 슬리브가 사용될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 적어도 전극과 쉴딩 플레이트(shielding plate) 사이에 놓인 전기적 절연체 및 외측 쉴딩 플레이트의 형태로서 기능적인 차이가 있을 수 있다. 이러한 경우, 절연체 그 자체는 슬리브의 일부로 이해되더라도 특징적으로 안정화될 필요는 없다.
두 부분의 슬리브를 위한 다른 가능성은, 방전관의 종방향을 따라 두 부분으 로 나뉘었으며 인접하여 장착 상태에서 고정적으로 상호 연결되는 부분들을 포함하며, 상기 부분들은 연결 상태에서 방전관에 관해 상호결합 또는 압입 연결을 제공한다. 또한 이러한 부분들은 방전관 상에 상호결합 또는 압입 연결 없이 배치될 수 있어서, 상호결합 또는 압입 연결을 제공할 목적으로 상호 연결될 수 있다. 특히 두 부분 사이의 클립 연결인 가능한 연결은 바람직하게는 분리가 불가능한 클립 연결이다. 특히 이러한 실시예는 대체로 탄성 물질로 제조된 슬리브에 적합하다.
본 발명의 다른 실시예는, 거의 일체화된 방전관으로서 연결되어 작동할 수 있는 각각의 방전관의 열(row)에서 모듈형 배열을 제공하는 것이다. 막대형 전극 단부에서의 전술한 플러그 연결의 경우, 각각의 모듈의 전극은 함께 플러그 연결될 수 있으며, 이 때, 각각의 모듈의 슬리브는 상호 연결되거나 또는 단지 상호 간에 인접하도록 디자인될 수 있으며, 연속적인 슬리브 또한 다수의 모듈을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어 방전관이 열로서 상호 인접하여 전술한 방법으로서 모듈형 방법에 의해 배열되고 모듈형 또는 연속적인 슬리브에 의해 유지된다면, 전술한 플러그 연결 없이도, 이러한 디자인은 바람직하며, 연속적인 처리 동안 외측 전극은 본 발명에 따른 방법으로 슬리브(들)에 의해 유지된다.
방전 램프의 작동 동안 사용되는 주파수는 일반적으로 수십 kHz의 차수이며, 그 결과 이러한 방전 램프는 EMC에 민감한 조건에서 간섭 방사선을 제공한다. 이러한 문제는, 바람직하게는, 도전성 금속 쉴드에 의해 해결될 수 있으며, 상기 도전성 금속 쉴드는 부분적으로 방전관을 둘러싸며, 이 때, 빛의 방사를 위한 개구 각도가 놓이며, 적어도 하나의 쉴딩면이 쉴드의 개구 각도를 제한하고, 상기 쉴드 는 상기 방전관의 종방향을 가로지르는 평균 지름의 절반 이상의 거리만큼 상기 방전관의 최외곽 단부에서 상기 방전관으로부터 떨어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 형식의 튜브형 방전 램프는 종방향을 따라서 즉 종방향으로 연장된 스트립을 따라서 소위 틈을 가지며, 램프로부터의 빛이 틈으로부터 발산된다. 좋은 효율을 보장하도록, 가능한 틈이 쉴드에 직접 가려져서는 안되며, 이를 위해 공지된 쉴드가 틈을 완전히 자유롭게 한다. 그러나 램프는 상응하는 입체각에서 자유롭게 놓인 영역 전체로 방사한다. 쉴딩면은 이러한 방사의 입체각을 제한하며 따라서 빛의 방사의 개구 각도를 제한하다. 이러한 개구 각도는 기술적으로 바람직한 적용 면에서 최적화될 수 있으며, 즉 각각의 경우 개구 각도가 제공된 틈에서 실제 가능한 것보다 매우 작을 수 있다. 그러나 이 경우 쉴딩면은 적용에 관련된 입체각에서 조명 효율을 해하지 않으며 쉴딩을 매우 증진시킨다.
이러한 양상의 기본적인 개념은, 쉴드가 그 자체는 개구 각도 바깥에서 방전관의 도전성 덮개에 제한되지 않는다는 것에 있지만, 쉴드는 방전관으로부터 멀리 연장되고, 이 때, 개구 각도를 제한하는 적어도 하나의 쉴딩면을 구비한다. 따라서 쉴드는 특정 범위에서 개구 각도의 적어도 하나의 횡방향 경계를 따라서 "스크린"을 가진다. 상응하는 쉴딩면은 바람직하게는 개구 각도의 경계에서 제공되나, 쉴드가 다른 방향에서 중요하지 않거나 또는 다른 이유로서 예를 들어 임의의 경우 제공되는 금속성 벽에 의해 제공되었다면 쉴딩면 없이도 가능하다. 이 경우 쉴딩면은 개구 각도 경계에 따른 전체 범위를 따라 구동될 필요가 없으며, 즉 대체로 방사형으로 연장될 필요가 없다. 적어도 그 최외곽 단부가 바람직하게 개구 각도 를 제한한다. 이러한 최외곽 단부는 본 발명에 따라서 적어도 방전관의 평균 지름의 절반으로 방전관으로부터 멀리 떨어진다.
게다가, 쉴드가 개구 각도로부터 떨어진 방전관 원주의 전체 남은 부분을 둘러싸는 것이 절대적으로 필요하지 않다. 특정 방향으로의 전자기적 간섭 방사선 또는 임의의 경우 제공되는 쉴딩 부재가 중요하지 않기 때문에, 쉴드가 필요 없거나 및/또는 쉴드 내에 바람직한 갭을 허용하는 다른 디자인일 수 있다.
그러나, 본 발명에서 쉴드가 방전관을 둘러싸서 보호하는 것이 바람직하며, 따라서 상기 방전관의 원주의 절반 이상에 걸쳐서 전술한 슬리브를 형성하는 것이 바람직하다. 상세히 후술할 바와 같이, 이러한 슬리브는 고정 목적 또는 홀더(holder)로서 바람직한 특성을 가질 수 있다.
전술한 슬리브는, 바람직하게 방전관의 원주 부분 특히 남겨진 부분을 넘어서 방전관의 평균 지름의 절반과 비교하여 쉴딩면(들)로부터 떨어져 방전관으로부터 비교적 작은 거리를 갖는다. 쉴드의 남은 부분은 전술한 쉴딩면을 형성한다. 설명의 목적으로 실시예를 참조한다.
본 발명의 쉴드의 쉴딩면이 램프의 빛의 방사를 제한할 수 있으므로 효과적인 개구 각도를 적어도 어느 한 면을 향해 규정할 수 있더라도, 대부분은 가능한 많은 방사된 빛을 활용하는 것이 바람직하다. 틈의 범위가 방전관 단면에서의 종방향 중점에 기초하여 개구 각도로 고려된다면, 쉴드의 빛의 방사의 개구 각도는 동일한 중점과 관련하여 바람직하게 틈보다 크다. 이 경우, 램프의 빛의 방사가 틈에 보다 가까운 내부 덮개의 일부분으로부터 이루어지므로 쉴딩면은 틈으로부터 방사되는 빛을 여전히 스크린할 수 있으며, 그 결과 방사형으로 볼 때 효과적인 빛의 방사 틈 각도는 개구 각도보다 크다.
게다가 쉴드는, 쉴딩면(들)에 추가하여 개구 각도 영역 내에서 다른 쉴딩 부재, 특히 편평하고 대체로 단면에서 방사형으로 연장되며 개구 각도를 나누는 쉴딩 부분들을 포함할 수 있다. 따라서 쉴드는 빙 방사 방향에서 약간 개선될 수 있다. 실시예들이 이하에서 설명된다.
슬리브가 전기적 도전성이거나 또는 전기적 도전성 부분을 포함한다면, 과도한 전기용량(capacitive)이 아닌 방법으로 전극(들)을 커플링하는 것이 중요할 수 있다. 슬리브의 도전성 부분이 후술할 바와 같다면 즉 예를 들어 전술한 쉴딩 플레이트라면, 이 경우 금속성 슬리브와 외측 전극 사이에서 가정된 방사상 두께(dD), 즉 금속 쉴드 내의 전술한 절연층의 대략적 두께 및 이러한 층의 유전율(εD), 그리고 유전율(εB)에서의 상응하는 전극 및 방전 매체 사이의 유전 장벽 두께(dB)가 전체적으로 다음의 관계를 만족하는 것이 바람직하며
dD / εD ≥ F × dB / εB
여기에서 계수 F는 적어도 1.5, 바람직하게 적어도 2, 특히 바람직하게 적어도 2.5이다. EP 0 981 831을 참조하여 상술하면, 여기에서도 설명되지만, 그 중에서도 특히 두께 및 유전율의 각각의 지수는 다층형 구조의 경우 이러한 관계로 사용되어야 한다.
하나의 단순하며 바람직한 가능성은 적어도 하나의 바람직하게는 두 개의 단 부면 베이스에 있으며, 상기 베이스는 방전관 자체보다 방사형으로 약간 크도록 특징되어져서 램프 상에 제공된다. 이 경우, 쉴드가 베이스를 누르도록 고정되고 바람직하게 이러한 형태로 장착되고 유지된다면, 베이스와 방전관 사이의 방사형 차이는 바람직한 간격을 준다.
베이스의 다른 바람직한 실시예는 (방전관의 종방향 범위에 수직인) 그 단면 형태가 편평해진 부분과 관련 있으며, 이는 예를 들어 상응하는 형상의 금속 시트인 쉴드를 매칭하도록 제공된다. 이 경우, 쉴드를 베이스에 장착할 때 편평해진 부분의 정렬은, 특히 쉴드에 의해 규정된 개구 각도로서의 램프의 틈의 정렬은 정확한 방향을 제공한다. 이 경우, 베이스는 자연적으로 쉴드를 매칭하는 다른 걸쇠 장치를 포함한다. 그러나 걸쇠 또는 클램핑 작용은 슬리브의 형태만으로, 즉 쉴드 자체의 상호결합 연결만으로 제공될 수 있다.
게다가, 본 발명은, 전술한 전극 단부를 위한 적어도 2개의 대향 플러그 연결 부재가 포함된 방전 램프에 관한 것이며, 상기 전극 단부는 예를 들어 케이블을 이미 제공받거나 또는 케이블과 함께 패키지된 것이다. 이 경우, 어떠한 손상을 입히지 않고 분리 가능한 플러그 연결 부재뿐만 아니라 활주 운동만으로 제공될 수 있는 플러그 연결이 바람직하다. 이러한 플러그 연결은 디자인 면에서 단순하며 특히 간단한 접촉 제공 방법을 허용한다.
전극 상의 플러그 연결 부재 또는 상보적 플러그 연결 부재를 위한 바람직한 기하학적 디자인은, 하나의 부재가 부분적으로 상보적 부재를 둘러싸는 방법으로 구성된다. 예를 들어, 막대형 단부와 튜브형 단부 사이에서 전술한 연결로서 막대 형 단부는 튜브형 단부에 의해 완전히 둘러싸인다. 그러나 막대의 넓고 편평한 단부가 상보적 부재에서 슬롯 내에 삽입된다면, 편평한 단부는 상보적 부재에 의해 오직 두 면에 의해 즉 부분적으로만 둘러싸인다. 이는, 하나의 부재가 종방향과 관련되어 다른 부재의 적어도 두 면을 "가로로" 누르고 있음을 의미한다.
플러그 연결 부재로 사용되는 전극 단부는 바람직하게는 방전 램프를 넘어서 돌출되어 상보적 플러그 연결 부재에 이를 특히 용이하게 연결하도록 이를 수 있다. 이러한 디자인은 특히 이하에서 설명될 실시예와 연계되어 성공적인 것으로 증명되었다.
다른 실시예에서, 본 발명은 방전 램프를 구비한 조명 시스템과 관련되어 있으며, 플러그 연결 부재는 밸러스트의 하우징에 고정적으로 연결되고, 상기 플러그 연결 부재는, 램프가 밸러스트에 연결될 수 있고 단부가 하우징의 플러그 연결 부재와 함께 플러그 결합됨으로써 상보적 플러그 연결 부재로서의 접촉부로서 연결될 수 있도록 디자인되는 것을 특징으로 한다.
무엇보다, 이는 방전 램프를 전극 밸러스트에 연결하는 방법에서 장점을 가지며, 상기 방전 램프는 플러그 연결 부재로서 플러그 연결 부재 내에 삽입되고 밸러스트 상에서 상보적이도록 디자인된다.
이러한 양상의 기본적인 개념은, 유전체 장벽 방전 램프가 플러그 연결 부재 자체로 여겨지는 특정 범위에서 튜브 형태로 길게 연장된 방전관을 구비한다는 것에 있다. 이러한 목적을 위해 방전 램프는 일 단부에서 전기적 연결을 위해 플러그 연결 부재로서 설명된 전극 단부를 구비하며 이러한 단부에서 상응하도록 디자 인되고 밸러스트 즉 밸러스트 하우징에 고정적으로 연결된 상보적 플러그 연결 부재에 연결된다. 이 경우 밸러스트 면의 플러그 연결 부재가 밸러스트의 인쇄 회로 기판에 케이블을 거쳐서 연결되는 것이 자연적으로 가능하지만, 램프와 밸러스트 사이의 직접적인 기계적 연결은 플러그 연결에 의해 형성된다.
이 경우, 밸러스트 면의 플러그 연결 부재가 오직 하우징에 고정적으로 연결될 뿐 아니라 하우징 내에서 일체화되는 것이 바람직하다. 다른 말로, 플러그 연결 부재가 고정되지 않는다. 밸러스트 하우징과 램프 사이의 유연한 기계적 연결 형태로서 유연한 케이블은 필요 없다. 플러그 연결 부재가 밸러스트 하우징 내에서 편평하게 일체화되는 것이, 즉 예를 들어 평행육면체 하우징 내에서의 리세스 형태를 띠는 것이 바람직하며, 리세스 내에서 튜브형 램프 자체가 일 단부에서 삽입될 수 있다. 설명의 목적으로, 실시예가 참조된다.
밸러스트 면의 플러그 연결 부재는 바람직하게는 플러그 소켓이며, 즉 램프의 튜브 형태와 관련된 암 부재이다.
본 발명의 실시예를 이하에서 상술할 것이며, 각각의 특징이 다른 특징들과 조합되어 본 발명의 특징이 될 수 있다.
먼저, 튜브형 방전관을 구비한 전형적인 유전체 장벽 방전 램프의 디자인을 설명할 목적으로 이미 전술하였던 EP 0 981 831을 참조한다. 상기 명세서에서 이미 주어진 설명을 이하에서 반복하지 않는다. 대신, 실시예의 기재는 이러한 종래 기술과의 차이점에 집중한다.
본 명세서의 도 1은 본 발명에 따라서 전극 밸러스트(1)를 구비한 조명 시스템을 도시하며, 상기 전극 밸러스트는 간단한 평행육면체이다. 도면은 본질적으로 상기 밸러스트는 유전체 장벽 방전 램프를 작동하기 위한 회로 구성을 포함한 밸러스트(1) 하우징만을 도시할 뿐이다. 특히 E형 컨버터가 여기에서 고려된다.
본 도면은, 횡으로 돌출된 2개의 쉴딩면(3)을 구비한 대체로 선형인 유전체 장벽 방전 램프(2)가 도 1에서 밸러스트(1) 우측인 측면 뒤쪽 영역으로 삽입되는 것을 도시한다. 도 2는, 도 1에서 도시된 램프(2) 및 밸러스트(1)의 세부를 도시하며, 여기에서 램프(2)는 밸러스트(1)로부터 분리되어 있다. 도 3은 도 1의 평면도를 도시한다.
도 2에서 튜브형 램프(2)의 베이스(7)가 쉴딩면(3)을 넘어 좌측으로 돌출되고 이러한 원통형으로 돌출된 베이스(7)가 3개의 서로 다르게 미치는 축방향으로 연장된 전극 단부(4)를 갖는 것을 볼 수 있다. 추가로, 도 2는 밸러스트(1)가 평행육면체 하우징 형태의 우측면에서 플러스 소켓 리셉터클(plug socket receptacle)(5)을 갖는 것을 도시하며, 상기 리셉터클은 전술한 방전 램프(2)의 축방향 전극 단부(4)를 그 안에 제공하는 암 플러그 연결 부재(6)를 갖는 목적에 적합하다.
축방향 전극 단부(4)는, 도 1 ~ 3에서 좌측면에 있으며, 램프(2)의 둥근 막대형 전극 단부이며, 도 4 ~ 9를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 이러한 전극 단부는 전술한 플러스 소켓(5) 내에서 플러그 연결 부재(6)에 쉴딩면(3)을 넘어서 돌출된 램프(2)의 베이스(7)와 함께 삽입된다. 도 1 및 도 3에서 도시되는 바와 같이, 램프(2)는 밸러스트(1)에 전기적으로 연결될 뿐만 아니라 그 위에 고정되어 장착된다. 따라서 밸러스트(1)는 램프홀더(lampholder)로서 작용한다. 따라서 램프(2)와 밸러스트(1) 사이의 유연한 케이블이 없다.
쉴딩면(3)을 넘는 램프(2) 부분은 플라스틱 베이스(7)이며, 이는 도 1 및 도 3에서 도시되는 제 2 베이스(8)와 함께 쉴딩면(10) 안에서 튜브형 유리 방전관(9)을 유지하며 이하에서 상세히 기술한다. 도 2 및 도 3에서, 쉴딩면(3)을 구비한 쉴딩 플레이트(10)는 밸러스트(1)의 금속 하우징과 전기적 전도되도록 연결된다. 이는 예를 들어 (도 1 및 도 2에서 도시되지 않은) 작은 핀에 의해 이루어질 수 있으며, 이는 베이스(7)의 외측 주변을 누르고 베이스(7)와 함께 플러그 소켓(5)에 삽입된다. 쉴딩 플레이트(10)는, 여기에서 도시되지 않고 도 4에서 도시된 절연층을 통해 단부(4)를 구비한 전극으로부터 절연된다. 이러한 절연층은 플라스틱층이다. 플라스틱 절연은 도 1 ~ 3에서 도시된 쉴딩면(3) 사이의 방전관(9)의 부분 내에서 제공되지 않으며, 즉 빛의 방사 목적의 틈을 제공하지 않는다. 쉴딩 플레이트(10)는 베이스(7)(8)를 구비한 슬리브를 형성한다.
도 4a에서, 쉴딩면(3)을 구비한 쉴딩 플레이트(10)는 간단한 도시를 목적으로 생략된다. 도 4a는, 램프 길이부분 및 다른 전극 단부(12)를 따라서 작동하는 베이스(11) 형태의 전술한 플라스틱층의 변형된 일 실시예를 도시하며, 상기 전극 단부는 베이스(11)를 넘지 않으며 원통형이다. 도 2에서의 수 플러그 연결 부재와 달리 전극 단부에서 암 플러그 연결 단부가 여기에서 고려된다. 상응하도록, (도 시되지 않은) 상보적 밸러스트는 도 2의 플러스 소켓(5)과 비교 가능한 플러스 소켓 내에서의 수 플러그 연결 부재를 갖는다. 전극은 베이스(11) 내의 적정 리세스 내에 삽입되고 상기 베이스(11)에 의해 방전관에서 상호결합 방법으로 유지된다. 베이스(11)는 램프의 길이부분을 따라 작동하며 (도 1 및 도 3의 (8)인) 베이스와 적정 램프 단부에서 합쳐진다. 방전관(9)에 관하여 프리스트레스 하에서 쉴딩 플레이트(10)에 의해 유지되며 상기 방전관 상에서 다른 방법 없이 잡힌다. 따라서 방전관(9)은 간단히 가스가 충진되고 내부에 형광 및 반사층을 구비한 튜브이다.
이 경우, 전극과 쉴딩 플레이트(10) 사이의 절연층이 동시에 도 2의 베이스(7)에 상응하는 베이스의 형태이기 때문에 베이스는 방전관 단부의 원주 전체를 따라 통과하지 않는다.
도 1 ~ 3의 실시예 및 도 4a의 실시예의 경우 모두, 쉴딩 플레이트(10)는 베이스와 절연체에 대하여 상호결합 및 압입 방법으로 누르므로 조립 연결이 보장된다.
도 4b는, 도 4a의 변형된 일 실시예를 도시하며, 편평부(13)가 베이스(11)의 횡영역에서 제공된다. 이러한 편평부(13)는 쉴딩 플레이트(10) 상에서 상보적 방법으로 제공되며, 이 경우 도면에서 도시되지 않았으나 도 1 ~ 3에 상응하도록 틈이 쉴딩면(3)을 정확히 정렬할 수 있는 결과를 야기한다.
또한, 도 2에서 도시된 베이스(7)는, 방전관(9)의 단부에서만 쉴딩 플레이트(10)로부터의 거리를 상응하게 제어하고, 절연체가 축방향 중간 영역에서만 헐겁게 삽입되도록 디자인될 수 있다.
도 1 ~ 3에서 도시된 방전 램프(2)와 밸러스트(1) 사이의 플러그 연결은 본 발명에 필수적인 것은 물론 아니다. 예를 들어 상응하는 연결 케이블의 암 플러그 연결 헤드가 전극 단부와 매칭되고 선택적으로 소켓(5)과 유사하게 베이스(7) 또는 방전관(9)과 매칭되어 밸러스트(1)의 플러그 소켓(5) 대신 제공된다면, 플러그 연결 부재 형태의 전극 단부는 이러한 형상 없이 유리할 수 있다.
도 5 ~ 9는 도 1 ~ 4b에서 도시된 방전관의 소정의 변형 실시예를 도시한다. 이 경우, 도 5에서의 오직 2개의 전극(4)이 도 2에서 3개의 전극(또는 전극 단부)(4) 대신 제공된다. 두 변형 실시예 모두 가능하다. 3개의 전극은 때로는 보다 좋은 조명 효과를 이루기 위해 선택된다. 이러한 차이점은 본 발명의 특징적인 형상은 아니다. 추가로, 쉴딩면(3) 사이의, 즉 슬리브(10)의 칼날과 같은 단면의 개구 각도는 이 경우 약간 작다. 그러나 이러한 개구 각도는, 도 5에서 도시된 부분의 상부 구역의 틈으로부터 빛의 실질적 출현을 현저히 방지할 수 없도록 형성된다. 그러나 이러한 쉴딩면(3)은 틈으로부터 나타난 빗나간 영역으로 인하여 옆으로 전자기적 쉴딩을 증진시킨다. 도 5는, 틈의 영역 내에서 가로막힌 것으로 도시된 형광층(14)으로서 틈을 도시한다.
도 5와 달리, 도 6은 3개의 전극(4)을 도시하지만, 근본적인 차이는 도 6의 경우 쉴딩면(3')이 안쪽으로 구부러진 부분에 의해 보충되고 따라서 여전히 매우 좁은 개구 각도를 제한한다는 점이다. 방전관의 원 중점을 참조하면 개구 각도는 여전히 틈의 개구 각도보다 크다. 그러나 형광층(14)의 가장자리 영역 또한 빛을 방사하기 때문에 빛의 방사의 최외곽 영역은 이미 가려져 있다. 그러나 쉴딩 효과 는 상응하여 증진된다.
예를 들어 (도 1의 경우) 조명 시스템이 미리 정해진 광학 조건의 환경 내에서 사용되도록 의도되거나 또는 그러한 디자인이 조립을 위해 바람직하게 나타난다면, 쉴딩면(3')의 구부러진 형상은 디자인 조건으로 주변 환경을 고려할 수 있다. 도 1은, 쉴딩 플레이트(10)가 방전관(9) 상의 전극을 유지하도록 도울 뿐 아니라, 밸러스트(1) 상에 전체적인 방전 램프(2)의 조립을 구성하도록 한다는 점을 이미 도시하였다. 또한, 필요하다면, 쉴딩면(3)은 밸러스트(1)에 예를 들어 클램핑되거나 플러그 결합되거나 또는 나사결합에 의해 장착될 수 있다. 더군다나, 밸러스트 하우징 외의 구성 부분에 대해 조립 기능을 가질 수 있다.
도 7은 쉴딩면(3)의 개구 각도가 다시 좁아진 도 5의 변형된 실시예를 도시하며, 이 경우 쉴딩면(3)이 직선이다. 이 경우, 도 2에서 도시된 베이스(7)가 방전관(9)의 원주 전체를 따라 작동하며, 도 4에서 도시된 바와 같은 틈을 남기지 않는다. 그러나 베이스(7)가 오직 최외곽 가장자리에 고정되기 때문에, 빛의 방사를 거의 방해하지 않거나 또는 전혀 방해하지 않는다.
도 8은 마지막에 언급한 특징 면에서 도 7과 약간 다르다. 여기에서 틈을 남겨둔다. 따라서 베이스는 도 4에 상응하는 베이스(11)이다.
도 9는 쉴딩면(3)과 틈 사이의 개구 각도 면에서 추가적인 쉴딩 부분(15)에 의해 도 8과 다르다. 이는 도시된 단면 영역에서 방사형으로 편평하며 도 10의 사시도에서 보다 잘 도시된다. 이는 틈을 통한 빛의 방사를 약간 감소시키지만 빛의 방사 방향에서 전자기적 쉴딩을 증진시킨다. 이러한 부분(15)은 비용 절감적인 대 안이며 또는 앞서 인용한 EP 발명의 도시된 바와 같은 틈의 투명한 도전성 코팅에 추가적인 특성이다. 명백히 보이듯이, 플러그 연결부의 상세 부분은 도 10에서 생략되어 있다.
도 11은 도 10에 유사한 도면이나 쉴딩 플레이트(10)의 변형된 디자인을 도시한다. 이 경우, 쉴딩면을 구비한 쉴딩 플레이트(10)는 단면으로 볼 때 원칙적으로 2개의 동심이지만 방전관(9)의 단면의 원 중심점 주변으로 대체로 지름이 다른 반원(16)(17)을 포함한다. 반원(16)(17)은 서로의 개구에 대해 상호 마주한다. 전술한 실시예와 달리, 이 경우 보다 작은 반원(16)이 방전관(9)으로부터 보다 현저히 큰 거리를 가지며, 이는 도시되어 있지 않다. 그 결과, 작은 반원(16)조차도 반사체로서 작용하여 그 안의 틈에 의해 방사되는 (즉, 도 11의 오른쪽을 향하는) 빛을, 슬리브 밖으로 빛을 반사하는 보다 큰 반원(17)에 방사한다. 이러한 변형된 실시예는 이전 실시예에 비해 조명 효과가 현저히 작지만 EMC 쉴딩을 현저히 증진시킨다.
도 12는 도 5 ~ 9의 도면에 상응하나, 쉴딩 플레이트가 없는 실시예이다. 이 경우, 슬리브가 상호결합 및 압입 플라스틱 슬리브(18)의 형태로 있으며, 상기 플라스틱 슬리브는 전극(4)에 상응하도록 형성된 리세스를 구비하여 방전관(9) 상에서 이를 유지한다. 전술한 쉴딩 효과가 쉴딩면 없이 가능하며 또는 쉴딩면 없는 쉴딩 플레이트에 의해 제공될 수 있다. 슬리브의 다른 이점 또한 제공된다.
도 13은 보다 현저히 단단하게 디자인된 슬리브의 다른 형태(19)를 도시한다. 예를 들어, 이는 코너 위치의 조립을 위해 사용될 수 있으며, 상호 정확한 각 도에 있도록 하기에 적합한 기울어진 면을 구비하고 이는 (20)으로 지시된다.
도 14 및 도 15는 도 13의 실시예와 유사한 변형된 실시예를 도시하나, 단면이 거의 직각인 슬리브(21)를 구비하며, 도 14에서 2개의 전극(4)이고 도 15에서 3개의 전극(4)을 구비한다.
마지막으로, 도 16은 슬리브의 두 부분의 변형된 실시예를 도시한다. 쉴딩 플레이트 및 절연체를 구비한 두 부분과 달리, 이 경우 플라스틱 슬리브(22)는 (23)으로 지시된 분리된 슬롯을 클립 연결로서 연결될 수 있는 좌측부(22a) 및 우측부(22b)로서 형성된다. 두 부분(22a)(22b)은 함께 도 14 및 도 15의 슬리브(21)와 유사한 단면 형태를 제공하지만, 두 절반부 중 어느 하나도 그 자체로 상호결합되거나 압입되지 않는다. 따라서 두 부분은 방전관(9) 상에 좌우측에 배치되어, 바람직하게는 슬롯(23) 내의 분리 불가능한 클립 연결을 통해 상호 클립 연결되며 따라서 방전관(9) 면에서 프리스트레스된다. 물론 다른 단면 형태 또한 유사한 실시예에서 제공될 수 있으며, 특히 다른 남은 실시예로서 제공될 수 있다.
또한, 도 16은, 이 경우 (24)로 지시된 전극이 둥근 단면 형태 외의 단면형태일 수 있다.
본 발명에 따른 방전 램프 및 본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 적용은 사무 자동화에만 적용되지 않고 UV 래디에이터에도 적용된다. 이러한 UV 레디에이터는 다양한 기술적 목적으로 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 내용과 관련하여 반작용 광촉매의 촉매 표면을 조명할 수 있다. 바람직한 실시예는 공기 정화 특히 예를 들어 자동차와 같은 차량에서의 공기 정화이다. 이 경우, 대기 오염은 광촉매 처리에 의해 전환되어 제거되며 차량 내부는 차량 외부의 공기보다 매우 좋은 공기를 공급받을 수 있다.
Claims (17)
- 방전관을 구비하고 상기 방전관의 외측에 맞추어진 두 개 이상의 전극을 구비한 유전체 장벽 방전 램프에 있어서,상기 전극들은 막대(rod) 형태이며 일 단부가 플러그 연결 부재의 형태인 것을 특징으로 하는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항에 있어서,상기 전극들은 둥근 막대인, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 전극들은 도전성의 자유-유동(free-flowing) 물질들을 구비한 상기 방전관에 대해 편평하게 자리잡는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 전극들은 변형 가능한 탄성의 도전성 플라스틱으로 이루어지는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유전체 장벽 방전 램프는 튜브의 형태로 길게 연장된 방전관을 구비하 고,상기 전극들은, 상기 전극들을 둘러싸는 슬리브와의 상호결합(interlocking) 연결에 의해 상기 방전관의 종방향을 따라서 상기 방전관의 외측에 맞추어지며,상기 슬리브는 상기 방전관의 종방향에 수직한 원주를 부분적으로 둘러싸고, 이 때, 빛의 방사를 위한 틈을 남겨두는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유전체 장벽 방전 램프는 튜브의 형태로 길게 연장된 방전관을 구비하고, 상기 방전관을 부분적으로 둘러싸며, 이 때, 빛의 방사를 위한 틈을 남기는 도전성 금속성 쉴드를 구비하며,상기 쉴드의 하나 이상의 쉴딩면이 상기 방전관의 종방향을 가로지르는 평균 지름의 절반 이상의 거리만큼 상기 방전관의 최외곽 단부에서 상기 방전관으로부터 떨어져 있는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유전체 장벽 방전 램프는 다수의 방전관을 구비하며,상기 다수의 방전관은 종방향의 열로 상호 인접하여 배열되어 연속적으로 작동할 수 있으며, 각각의 방전관들 상의 상기 전극들은 플러그 연결 부재의 형태로 상기 전극의 단부가 상호 연결되는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 유전체 장벽 방전 램프는, 상보적으로 상기 전극의 단부들에 플러그 연결 부재의 형태로 형성되는 2개 이상의 대향 플러그 연결 부재를 구비하는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 8 항에 있어서,상기 플러그 연결 부재들 및 상기 대향 플러그 연결 부재들은, 플러그 연결이 아무런 손상 없이 분리될 수 있도록 디자인되는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 8 항에 있어서,상기 플러그 연결 부재들 및 상기 대향 플러그 연결 부재들은, 활주 운동만으로 상기 플러그 연결이 이루어질 수 있도록 디자인되는, 유전체 장벽 방전 램프.
- 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 플러그 연결 부재들이 상기 대향 플러그 연결 부재들을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 또는 그 반대인, 유전체 장벽 방전 램프.
- 상기 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 유전체 장벽 방전 램프를 구비한 조명 시스템으로서,상기 조명 시스템은 튜브 및 접촉부들의 형태로 길게 연장된 방전관을 구비 하고, 상기 접촉부들은 상기 램프를 전기적으로 연결하도록 방전관의 일 단부에서 고정되고, 상기 조명 시스템은 상기 램프를 작동하도록 전기적 밸러스트를 구비하며,상기 밸러스트의 하우징에 플러그 연결 부재가 고정적으로 연결되고,상기 플러그 연결 부재는, 상기 램프가 상기 밸러스트와 연결될 수 있으며 상기 일 단부가 상기 접촉부를, 상기 하우징의 상기 플러그 연결 부재와 함께 플러그 연결됨으로써 상보적 플러그 연결 부재로서 작용하도록 구비하게끔 디자인되는, 조명 시스템.
- 상기 제 1 항 내지 상기 제 12 항 중 어느 한 항의 방전 램프를 접촉시키는 방법에 있어서,각각의 경우 상기 방전 램프는 막대 형태의 전극의 일 단부가 플러그 연결 부재로서 상보적 대향 플러그 연결 부재와 함께 플러그 연결되어 상기 방전 램프가 전기적으로 연결되는, 접촉 방법.
- 제 13 항에 있어서,플러그인(plugging-in)이 활주 운동만에 의해 이루어지는, 접촉 방법.
- 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,상기 방전 램프가 전기적으로 연결되었다가 상기 플러그 연결이 다시 분리되 면,상기 플러그 연결 부재 및 상기 대향 플러그 연결 부재가 서로 떨어지도록 당겨짐으로써 상기 램프가 전기적 연결로부터 분리되는, 접촉 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 유전체 장벽 방전 램프 또는 제 12 항의 조명 시스템을, 촉매를 조명하는 목적으로 UV 레디에이터로서 사용하는, 유전체 장벽 방전 램프의 사용 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 촉매는 차량 공기 정화를 위해 사용되는, 유전체 장벽 방전 램프의 사용 방법.
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