KR20110005794A - 컴팩트형 형광 램프용 방전관 및 컴팩트형 형광 램프 - Google Patents

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캐롤리 탈로시
아르니 시티
지푸 리우
가보 슈미트
재노스 오반
티메아 세즈택
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Abstract

중심 축선(18) 및 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성된 컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치(10, 30)가 제공되며, 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸고 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖는다. 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고, 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 갖는다. 방전관 장치는 요구되는 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버(13, 33)를 포함하고, 제 1 저온 챔버(13, 33)는 방전관 장치의 종방향 단부 부분에 위치된다. 방전관 장치는 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버(14, 34)를 더 갖추고 있다. 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 방전관의 벽 상에 배치되고, 방전관 장치의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는다.

Description

컴팩트형 형광 램프용 방전관 및 컴팩트형 형광 램프{DISCHARGE TUBE FOR COMPACT FLUORESCENT LAMP AND COMPACT FLUORESCENT LAMP}
본 발명은 휘도가 개선된 저압 방전 램프에 관한 것이다. 방전 램프는 방전 체적을 둘러싸는 방전관을 포함한다. 방전관은 밀봉된 단부를 갖고, 방전 체적 내에서 방전을 발생 및 유지하는 수단을 갖추고 있다. 램프는 부분 수은 압력을 제어 및 유지하기 위해 저온 챔버부를 추가로 갖추고 있다.
저압 방전 램프는 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 이 램프는 방전 아크의 영향 하에 단거리 UV 스펙트럼에서 방사하는 소량의 수은을 포함하고 있다. 최대 발광 출력 또는 휘도를 달성하기 위해, 수은 증기가 적절히 규정된 부분 압력으로 조정 및 안정화되는 것이 요구된다. 이것은 방전관 상에 이른바 저온 챔버(cold chamber)를 형성함으로써, 그리고 가스 방전관의 가장 저온의 온도인 저온 챔버 내의 적절한 온도를 선택함으로써 가능하다.
독일 특허 제 DE 35 44 465 호는 2개의 직선형 관 부재 및 연결 중간 부분을 갖는 U 형상의 컴팩트형 형광 램프(compact fluorescent lamp)와 그 제조 방법을 개시하고 있다. 저온 챔버는 연결 중간 부분을 넘어서는 직선형 관 부재의 종방향 연장부에 의해 형성된다. 종방향 연장부는 0.16*D 내지 0.6*D의 범위에서 선택되며, 여기서 D는 직선형 관 부재의 직경을 나타낸다. 이 형태에서, 저온 챔버는 전극의 맞은편의 관의 단부에 배치된다. 램프의 수직 작동에서, 이것은 직립 또는 베이스-다운(base-down) 위치에서 사용될 때 최상부 섹션일 것이거나, 또는 하향 또는 베이스-업(base-up) 위치, 예를 들어 천장 조명에 사용될 때 램프의 최하부 섹션일 것이다. 그러한 저온 챔버 형태는 램프를 직립 또는 하향 위치에서 사용할 때 동일 효과를 제공하지 않을 것이다. 직립 위치에서, 저온 챔버의 온도는 하향 위치에서의 온도보다 상당히 높을 것이며, 이것은 더 낮은 발광 출력으로 귀착된다.
독일 특허 제 DE 41 33 077 호는 이중 나선형 방전관을 갖는 나선 형상의 방전 램프를 개시하고 있다. 이 공지의 방전 램프에서, 저온 챔버는 이중 나선의 스트랜드(strand)를 구성하는 관 부분의 양 단부 사이의 램프의 최상부에 배치된다. 방전관의 환형 확대부가 저온 챔버를 형성한다. 그러나, 포락면(enveloping surface)의 상대적으로 큰 부분이 램프 하우징으로부터 더 멀리 있는 단부를 향해, 특히 램프의 축선을 따르는 방향에서 발광면으로서 사용되지 않기 때문에, 저온 챔버의 영역 내의 램프의 광 분포는 여전히 개선을 필요로 한다. 이것은 특히 저온 챔버가 아래를 향하는 상태에서 천장의 소켓에 나사로 고정하기에 적합하도록 구성된다. 게다가, 램프는 만약 베이스-다운 위치에서 작동한다면, 동일 발광 출력을 제공하지 않는다. 램프의 발광 효력은 10% 이상만큼 더 작을 것이다.
따라서, 개선된 휘도를 나타내는, 예를 들어 램프가 상이한 위치에서 작동될 때 램프의 발광 출력의 차이를 인지할 수 없는 방전관 또는 램프에 대한 요구가 있다. 더 구체적으로, 베이스-업 위치 대신에 베이스-다운 위치에서 작동될 때 발광 효력의 인지 가능한 감소를 나타내지 않는 방전관 또는 램프를 제공하는 것이 필요하다. 추가로 수직 베이스-업 위치 대신에 심지어 수평 위치에서 작동될 때 발광 효력의 인지 가능한 감소를 나타내지 않는 램프에 대한 요구가 있다. 따라서, 램프의 최적 성능을 위한 효율적인 저온 챔버를 갖는 방전관 또는 램프 형태가 요구된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치가 제공된다. 이 방전관 장치는 중심 축선 및 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성되며, 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸고 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖는다. 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고, 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 갖는다. 방전관 장치는 요구되는 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버를 포함하고, 제 1 저온 챔버는 방전관 장치의 종방향 단부 부분에 위치된다. 방전관 장치는 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 더 갖추고 있다. 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 방전관의 벽 상에 배치되고, 방전관 장치의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 중심 축선을 형성하고 방전관 장치를 포함하는 컴팩트형 형광 램프가 제공된다. 이 방전관 장치는 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성되며, 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸고 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖는다. 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고, 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 갖는다. 방전관 장치는 부분 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버 부분을 포함한다. 제 1 저온 챔버는 방전관 장치의 종방향 단부 부분 중 하나에 위치된다. 램프의 방전광 장치는 방전관 구성의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 더 갖추고 있다. 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 방전관의 벽 상에 배치되고, 램프의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는다.
방전관 장치는 나선형 관 부분을 갖는 코일 형태 또는 직선형 관 부재를 갖는 멀티핑거(multifinger) 형태일 수 있다.
제 2 저온 챔버 부분을 갖는 방전관 및 램프는 램프의 베이스-다운 또는 수평 위치에서 개선된 발광 출력을 갖는다. 상대적으로 더 높은 와트 수의 컴팩트형 형광 램프의 발광 출력이 제 2 저온 챔버를 사용하여 10% 이상만큼 증가될 수 있다. 방전관의 관 부분 상의 제 2 저온 챔버 또는 추가의 저온 챔버가 공지된 제조 단계에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명이 설명될 것이다.
도 1은 저온 챔버가 내측 관 벽 상에 형성된 종래 기술의 저압 나선형 방전 램프의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술의 저압 방전 램프의 평면도,
도 3은 평면 A-A를 따라서 취한 도 2에 도시된 램프의 측단면도,
도 4는 제 2 저온 챔버가 외측 관 벽 상에 형성된 저압 나선형 방전 램프의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 저압 방전 램프의 평면도,
도 6은 제 2 저온 챔버를 갖는 도 4에 도시된 저압 방전 램프의 측면도,
도 7은 제 2 저온 챔버를 갖는 도 4에 도시된 저압 방전 램프의 측면도,
도 8은 제 2 저온 챔버가 외측 관 벽 상에 형성된 멀티-핑거(multi-finger) 유형의 저압 방전 램프의 사시도,
도 9는 제 2 저온 챔버를 갖는 도 8에 도시된 저압 방전 램프의 측면도,
도 10은 제 2 저온 챔버를 갖는 도 8에 도시된 저압 방전 램프의 측면도,
도 11은 도 8에 도시된 저압 방전 램프의 평면도,
도 12는 나선형 방전관을 포함하는 예시적인 램프의 측면도,
도 13은 멀티-핑거 방전관을 포함하는 예시적인 램프의 측면도.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 기술의 컴팩트형 형광 램프(compact fluorescent lamp)(CFL)(1)가 도시되어 있다. 램프(1)는 밀봉된 단부를 갖는 방전관 장치(2)를 갖는다. 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸고, 방전관의 내측 표면 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖는다. 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고, 전극이 아크 경로의 각 단부에 배치된다. 이 종래 기술의 예에서, 램프(1)는 2개의 나선 형상의 방전관 부분(21, 22)을 갖고, 방전관 부분(21, 22)은 전환 부분에 의해 상호 연결되며, 전환 부분은 두 방전관 부분(21, 22)의 사이의 전환 부분의 중간부에 제 1 저온 챔버(3)를 포함한다. 램프(1)의 베이스-다운(base-down) 위치에서의 램프의 발광 출력을 증가시키기 위해, 제 2 저온 챔버(4)가 나선형 방전관의 내측에 적용된다. 이 형태는 제 2 저온 챔버의 부근에서 발생된 열 때문에 원하는 효과를 초래하지 않으며, 그 결과로서 램프의 가장 저온의 지점이 이 제 2 저온 챔버로부터 이동된다. 커머셜 일렉트릭(Commercial Electric)(중국 소재)은 그러한 방전관 형태를 갖는 램프(T3 나선형 CFL)를 판매하고 있다. 도 1은 이 종래 기술의 형태를 사시도로 보여주며, 도 2는 평면도이고, 도 3은 평면 A-A를 따라서 취한 도 2의 측단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 방전관 장치(10)는 사실상 직선의 단부 섹션(15, 16)과, 단부 섹션 사이의 2개의 나선형 관 부재(11, 12)를 포함하는 중간 부분을 갖는 단일 관을 포함하는 나선 형태이다. 단부 섹션(15, 16)은 방전관 장치의 일 단부에 그리고 서로 근접하게 위치되고, 중간 부분은 방전관 장치(10)의 중심 축선(18)의 둘레에 감겨진 코일 형태이다. 도시된 실시예에서, 나선형 관의 개별 코일 부재는 사실상 동일 직경 치수를 갖는다. 방전관은 단면적 치수가 사실상 일정한 사실상 원형의 단면을 갖는다. 방전관의 단부 섹션(15, 16)은 가스 밀봉부에 의해 폐쇄되고, 방전관 안에서 방전 아크를 발생시키기 위해 전극 조립체를 포함한다. 방전관은 방전을 유지하기 위해 예를 들어 아르곤과 같은 방전 가스로 충전되어 있다. 방전관 안에 방전이 존재할 때 UV 방사선을 발생시키기 위해 수은이 방전 가스에 추가된다. 방전관의 내측 벽은 UV 방사선을 가시광으로 변환시키는 발광 층으로 덮여 있으며, 이 발광 층은 전형적으로 여러 형광 물질 성분들의 혼합물이다.
CFL의 광 발생의 원인이 되는 수은은 일반적으로 펠릿(pellet)과 같은 아말감 형태(아말감 유형 CFL) 또는 액체 형태(액체 Hg 유형 CFL)로 방전관에 투여된다. 펠릿은 Hg-Zn 합금일 수 있는 일종의 아말감이지만, 그것은 램프에서 발생된 열로 인해 용융 및 증발되고 따라서 램프의 작동 동안 액체 Hg로서 작용한다. 아말감 유형 CFL-s은 램프의 작동 위치에 민감하지 않지만, 더 긴 웜-업(warm-up) 시간을 나타낸다. 액체 Hg 유형으로서 작용하는 CFL-s의 이점은 상대적으로 더 짧은 웜-업 시간(<60초)이다. 그러나, 광 출력에 대한 주요 요인인 Hg 증기압(vapor pressure)은 좁은 주위 온도 범위에서만 최적값을 갖는다. Hg 증기압은 방전관의 가장 저온의 지점[저온 지점(cold spot)]의 온도에 의해 제어된다. 따라서, 이 유형의 CFL-s은 높은 주위 온도 또는 상대적으로 더 높은 와트 수에서는 사용될 수 없다.
도 4에 도시된 방전관 장치는 제 1 저온 챔버(13) 또는 저온 지점을 포함하고, 이것은 전형적으로 용액이며 방전관 내의 수은 증기압을 규제 및 유지하기 위해 CFL-s에서 널리 사용된다. 그러나, 이 제 1 저온 챔버는 전술한 바와 같이 램프의 베이스-업 위치에서만 원하는 효과로 작동한다. 이것의 예는 엔벨로프(envelope)가 천장으로부터 하향으로 연장하는 천장에 위치된 램프이다. 전극을 포함하는 종방향 단부 부분의 맞은편의 말단 단부에 저온 지점을 갖는 베이스-업 위치에 있는 컴팩트형 형광 램프의 효율은, 주위 공기의 냉각 효과 때문에 램프의 가장 저온의 지점이 일반적으로 가장 낮은 온도라는 사실에 기초한다. 램프(전류 안정 장치 및 전극)에 의해 발생된 열은 따뜻한 공기가 상방으로 유동하기 때문에 사실상 저온 지점에 도달하지 않는다.
그러나, 램프가 베이스-다운 위치에서 작동할 때, 즉 (예를 들어, 테이블 램프에서와 같이) 엔벨로프가 베이스로부터 상방으로 연장하도록 베이스가 엔벨로프의 아래에 있는 경우, 램프는 램프가 최적의 베이스-업 위치에서 작동했을 경우의 발광 출력보다 적어도 10% 또는 최대 20% 더 낮은 발광 출력을 가질 것이다. 이러한 램프의 발광 출력의 감소는, 베이스-다운 위치에서 냉각되지 않고 오히려 전극 및 전류 안정 장치에 의해 가열되는 제 1 저온 지점 부분의 냉각의 결여의 결과이다.
베이스-업 위치 이외의 위치에 있는 방전관 또는 램프를 작동시키는 악영향을 피하기 위해, 방전관 장치(10)의 중심 축선(18)으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는 적어도 하나의 제 2 저온 챔버(14)가 중심 축선에 관해서 방전관의 외측 벽 상에 제안된다. 따라서, 도 4 내지 도 7에 도시된 제 1 실시예에서, 방전관의 외측 벽 상에, 방전관 장치의 나선형 부분 상에, 그리고 보다 더 구체적으로 방전관 장치의 직선 섹션(15, 16) 옆의 방전관 장치의 코일 부재 상에, 제 2 저온 챔버(14)가 제공된다. 이것은 도 4 내지 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이 주위 공기의 냉각 효과가 심지어 베이스-다운 위치에 있는 제 2 저온 챔버(14)의 효율적인 냉각을 제공하기에 충분한 위치이다. 제 2 저온 챔버를 위해 선택된 위치가, 램프 작동 동안 대량의 열을 발생시키는 전극을 포함하는 방전관 단부로부터 충분히 먼 것이 중요하다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 제 2 저온 챔버(14)는 방전관 장치의 어느 코일 부재 상에도 배치될 수 있다. 따라서, 제 2 저온 챔버는, 사실상 동일 효과를 나타내면서, 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 동일 거리에, 또는 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 상이한 거리에 위치될 수 있다.
CFL이 수평 위치에서 작동될 때, 예를 들어 베이스 및 램프 고정 장치가 램프의 좌측 또는 우측에 있을 때, 제 2 저온 챔버(14)는 램프의 중심 축선(18)에 관해서 임의의 위치를 가질 것이다. 이상적인 경우에, 제 2 저온 챔버(14)는 도 7에 도시된 바와 같이 램프의 중심 축선(18) 아래의 가장 낮은 지점에 배치될 것이다. 그러나, 만약 고정 장치 내의 램프가 제 2 저온 챔버(14)가 램프의 중심 축선(18) 위의 상부 위치에 있는 배향을 갖는다면, 주위 공기의 냉각 효과가 감소할 것이고 방전 아크의 가열 효과가 증가할 것이기 때문에, 제 2 저온 챔버(14)는 동일 효과를 갖지 않을 것이다. 이 문제에 대처하기 위해, 적어도 하나의 추가의 제 2 저온 챔버가 방전관 장치의 외측 벽 상에 적용될 수 있다. 둘 이상의 제 2 저온 챔버가 방전관 장치의 나선형 부분 상에 제공되는 경우, 방전관 장치의 원주를 따라서 사실상 동등하게 제 2 저온 챔버를 분포시키는 것이 이로울 것이다. 원주를 따라서 제 2 저온 챔버의 사실상 동등한 분포는, 위에서 보았을 때(도 5의 평면도), 인접한 제 2 저온 챔버들 사이의 중심각이 사실상 동등한 것을 의미한다. 개개의 제 2 저온 챔버의 수직 위치는 중요하지 않고, 따라서 제 2 저온 챔버는 방전관 장치의 동일 코일 부재 상에 위치될 수 있거나, 또는 방전관 장치의 상이한 코일 부재 상에도 위치될 수 있다. 제 2 저온 챔버의 개수를 증가시키면, 저온 챔버 중 하나가 램프의 가장 낮은 지점에 최적으로 배치될 가능성이 또한 증가할 것이라는 것이 명백하다.
제 2 저온 챔버(14)는 방전관 장치의 나선형 부분의 코일 부재에 접하는 평면에서 취할 때 원형 단면을 가질 수 있거나, 또는 가늘고 길 수 있다. 다시 말하면, 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 방전관의 중심 축선에 평행한 길이 치수 및 길이 치수에 횡단하여 배향된 폭 치수를 가질 수 있으며, 제 2 저온 챔버의 길이 치수는 제 2 저온 챔버의 폭 치수와 동일하거나 그보다 클 수 있다.
주위 공기의 냉각 효과를 증가시키기 위해, 제 2 저온 챔버의 벽 두께는 방전관의 벽 두께보다 작게 선택될 수 있다.
제 2 저온 챔버의 전체 표면, 특히 제 2 저온 챔버의 체적은 임의적으로 선택되어서는 안된다. 방전 램프용의 제 2 저온 챔버를 형성할 때, 너무 큰 제 2 저온 챔버를 피하기 위해 주의해야 하며, 너무 큰 제 2 저온 챔버는 제 2 저온 챔버의 일부분이 방전 아크로부터 너무 먼 것을 의미할 것이고, 이것은 평균 온도가 대략 45℃의 최적값보다 낮은 저온 지점으로 귀착된다.
또한, 방전 아크를 가능한 한 방전관의 벽에 가깝게 하는 것이 일반적으로 바람직하며, 즉 방전관의 직경을 가능한 한 작게 하는 경향이 있다. 얇은 방전관에 의해, 방전관의 상대적으로 작은 환형 확대부가 효율적인 제 2 저온 챔버를 제공하기에 충분할 것이지만, 제 2 저온 챔버의 유용한 발광면은 여전히 상대적으로 작을 것이다. 이것은, 방전관의 환형 확대부 또는 팽창부에 의해, 체적은 크기의 3승에 비례하여 증가하는 반면, 표면은 크기의 2승에 비례하여 증가할 뿐이기 때문이다.
만약 방전관의 확대 또는 팽창이 도면에 도시된 바와 같이 일 치수만을 따라서 행해진다면, 체적의 증가는 대략 확대량의 2승에 비례하고, 표면의 증가도 마찬가지이다. 따라서, 발광면으로서 유용한 제 2 저온 챔버 부분의 표면은 결과적인 저온 챔버의 체적에 비례하여 선형으로 증가할 것이다.
전형적으로, 튜브 부분(11, 12)에서 방전관(2)의 직경은 6 내지 15mm이고, 벽 두께는 0.8 내지 1.2mm이다. 이미 전술한 바와 같이, 제 2 저온 챔버 상의 저온 지점의 온도는 또한 저온 챔버의 벽 두께에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 따라서, 벽 두께가 제 2 저온 챔버의 적어도 일부 영역에서 감소되는 것이 예견된다. 감소된 두께는 0.4mm만큼 낮을 수 있다. 감소된 벽 두께는 예를 들어 유리를 적절하게 성형된 형상으로 블로잉(blowing) 또는 캐스팅(casting)함으로써 저온 챔버가 형성될 때 달성된다.
제 2 실시예에서, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 방전관 장치(30)는 형광 램프의 중심 축선(38)에 사실상 평행한 종방향 축선을 갖는 직선 관 부재(31, 32)로 구성되며, 인접한 관 부재는 서로 직렬로 연결되어 연속 아크 경로를 형성한다. 관 부재(31, 32)는 단면 치수가 사실상 일정한 사실상 원형의 단면을 갖는다. 관의 단부 섹션은 가스 밀봉부에 의해 폐쇄되고, 관 안에 방전 아크를 발생시키기 위해 전극 조립체를 포함한다. 관은 방전을 유지하기 위해 방전 가스로 충전된다. 방전이 관 안에 존재할 때 UV 방사선을 발생시키기 위해 수은이 방전 가스에 추가된다. 방전관의 내측 벽은 UV 방사선을 가시광으로 변환시키는 발광 층으로 덮이며, 발광 층은 전형적으로 여러 형광 물질 성분들의 혼합물이다. 이 형태의 제 1 저온 챔버 또는 챔버(33)는 인접한 직선 관 섹션을 상호 연결하는 이른바 브릿지 섹션(bridge section)을 넘어 직선 관 섹션(31, 32)의 연장부로서 형성된다. 또한, 이 램프는 제 1 저온 챔버가 램프의 가장 낮은 지점에 위치되는 베이스-업 위치에서 최대 발광 출력으로 작동한다.
그러나, 베이스-다운 위치에서, 램프는 최적값의 적어도 10% 또는 최대 20% 낮은 발광 출력을 가질 것이다. 램프의 발광 출력의 이 감소는, 베이스-다운 위치에서 냉각되지 않고 오히려 만약 램프가 일체형 유형의 것이라면 전류 안정 장치뿐만 아니라 전극 및 방전 아크에 의해서도 가열되는 제 1 저온 지점 부분의 냉각의 결여의 결과이다.
베이스-업 위치 이외의 위치에 있는 방전관 또는 램프를 작동시키는 악영향을 피하기 위해, 방전관 장치(30)의 중심 축선(38)으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는 적어도 하나의 제 2 저온 챔버(34)가 중심 축선(38)에 관해서 방전관의 외측 벽 상에 제안된다. 따라서, 도 8 내지 도 11에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서, 직선 관 부재(31, 32)의 밀봉된 단부에 근접하게 방전관의 외측 벽 상에 제 2 저온 챔버(34)가 제공된다. 이것은 도 8 내지 도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이 주위 공기의 냉각 효과가 심지어 베이스-다운 위치에 있는 제 2 저온 챔버(34)의 효율적인 냉각을 제공하기에 충분한 위치이다. 제 2 저온 챔버를 위해 선택된 위치가, 램프 작동 동안 대량의 열을 발생시키는 전극을 포함하는 방전관 단부로부터 충분히 먼 것이 중요하다.
CFL이 수평 위치에서 작동될 때, 예를 들어 베이스 및 램프 고정 장치가 램프의 좌측 또는 우측에 있을 때, 제 2 저온 챔버는 램프의 중심 축선에 관해서 임의의 위치를 가질 것이다. 이상적인 경우에, 제 2 저온 챔버(34)는 램프의 중심 축선(38) 아래의 가장 낮은 지점에 배치될 것이다. 그러나, 만약 고정 장치 내의 램프가 제 2 저온 챔버(34)가 상부 위치, 즉 램프의 중심 축선(38) 위에 있는 배향을 갖는다면, 주위 공기의 냉각 효과가 감소할 것이고 방전 아크의 가열 효과가 증가할 것이기 때문에, 제 2 저온 챔버는 동일 효과를 갖지 않을 것이다. 이 문제에 대처하기 위해, 적어도 하나의 추가의 제 2 저온 챔버가 방전관 장치의 여러 관 부재의 외측 벽 상에 형성될 수 있다. 둘 이상의 제 2 저온 챔버가 방전관 장치 상에 제공되는 경우, 방전관 장치의 원주를 따라서 사실상 동등하게 제 2 저온 챔버를 분포시키는 것이 이로울 것이다. 이 구성에서 원주를 따라서 사실상 동등한 분포는 제 2 저온 챔버의 쌍이 대향 관 부재 상에 위치되는 것을 의미할 수 있다. 제 2 저온 챔버의 최대 개수는 직선 관 부재의 개수와 동등할 것이다.
제 1 실시예와 유사하게, 제 2 저온 챔버(34)는 제 2 저온 챔버의 돌출 방향에 수직한 평면에서 취했을 때 원형 단면이거나, 또는 가늘고 길 수 있다. 또한, 제 2 저온 챔버의 벽 두께는 주위 공기의 냉각 효과를 증가시키기 위해 방전관 부재의 벽 두께보다 작게 선택될 수 있다.
이제 도 12 및 도 13을 참조하면, 나선형 유형 및 멀티-핑거(multi-finger) 유형의 방전관 장치(10, 30)를 갖는 컴팩트형 형광 램프가 각각 도시된다. 램프는 방전관 장치(10, 30)의 중심 축선과 사실상 정렬된 중심 축선(18, 38)을 갖는다. 방전관 장치는 하우징(20, 40) 안에 기계적으로 유지 및 고정된다. 하우징(20)은 또한 도 12에 도시된 스크류-인(screw-in) 유형의 램프에서의 램프의 작동 동안 방전관 내의 전류를 제어하기 위한 전류 안정 장치 회로를 수용할 수 있다. 플러그-인(plug-in) 유형의 램프가 도시된 도 13의 예에서, 외부 전류 안정 장치 유닛이 사용될 수 있다. 하우징(20)은 스크류-인 유형의 베이스 쉘(6)에 연결된다. 베이스 쉘(6)은 램프를 전원에 접속시키는 전기 접점 요소(8)를 갖추고 있고, 하우징(40)은 램프에 전압을 가하기 위한 전기 접점 핀(41)을 갖는 플러그-인 유형의 베이스를 형성한다. 방전관 장치는 2개의 종방향 단부 부분을 갖고, 베이스측의 맞은편의 일 단부 부분에 제 1 저온 챔버를, 그리고 2개의 종방향 단부 부분 사이에 제 2 저온 챔버(14, 34)를 갖추고 있다. 방전관 장치는 이미 위에서 상세하게 설명하였다.
본 발명은 도시 및 개시된 실시예로 한정되지 않고, 당업자에게 명백한 바와 같이, 다른 요소, 개선 및 변경 또는 동등물이 또한 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims (21)

  1. 컴팩트형 형광 램프(compact fluorescent lamp)용 방전관 장치에 있어서,
    - 상기 방전관 장치는 중심 축선 및 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성되며, 상기 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸며 상기 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖고, 상기 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고 상기 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 더 갖추고 있으며;
    - 상기 방전관 장치는 요구되는 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버(cold chamber)를 포함하고, 상기 제 1 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 중 하나에 위치되며;
    - 상기 방전관 장치는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 더 포함하고;
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 벽 상에 배치되고, 상기 방전관 장치의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 축선에 평행한 길이 치수와, 상기 길이 치수에 횡단하여 배향된 폭 치수를 갖고,
    상기 길이 치수는 상기 폭 치수와 동일한
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 축선에 평행한 길이 치수와, 상기 길이 치수에 횡단하여 배향된 폭 치수를 갖고,
    상기 길이 치수는 상기 폭 치수보다 큰
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버의 벽 두께는 상기 방전관의 벽 두께보다 작은
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 원주를 따라서 사실상 동등하게 분포된
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 사실상 동일 거리에 위치된
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 상이한 거리에 위치된
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전관 장치는 사실상 직선의 단부 섹션 및 상기 단부 섹션 사이의 중간 부분을 갖는 단일 관으로 구성되고, 상기 단부 섹션은 상기 종방향 단부 부분 중 하나에 그리고 서로 근접하게 배치되며, 상기 중간 부분은 상기 방전관 장치의 중심 축선의 둘레에 감겨진 코일 형태인
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전관 장치는 직선형 관으로 구성되고, 각 관은 상기 방전관 장치의 중심 축선에 사실상 평행한 축선을 갖고, 인접한 상기 관은 서로 직렬로 연결되어 연속 아크 경로를 형성하는
    컴팩트형 형광 램프용 방전관 장치.
  10. 컴팩트형 형광 램프에 있어서,
    상기 컴팩트형 형광 램프는 중심 축선을 형성하고 방전관 장치를 포함하며;
    - 상기 방전관 장치는 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성되며, 상기 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸며 상기 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖고, 상기 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고 상기 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 더 갖추고 있으며;
    - 상기 방전관 장치는 부분 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버를 포함하고, 상기 제 1 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 중 하나에 위치되며;
    상기 방전관 장치는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 갖추고 있고;
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 벽 상에 배치되고, 상기 램프의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는
    컴팩트형 형광 램프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 축선에 평행한 길이 치수와, 상기 길이 치수에 횡단하여 배향된 폭 치수를 갖고,
    상기 길이 치수는 상기 폭 치수와 동일한
    컴팩트형 형광 램프.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 축선에 평행한 길이 치수와, 상기 길이 치수에 횡단하여 배향된 폭 치수를 갖고,
    상기 길이 치수는 상기 폭 치수보다 큰
    컴팩트형 형광 램프.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버의 벽 두께는 상기 방전관의 벽 두께보다 작은
    컴팩트형 형광 램프.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 원주를 따라서 사실상 동등하게 분포된
    컴팩트형 형광 램프.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 사실상 동일 거리에 위치된
    컴팩트형 형광 램프.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분으로부터 상이한 거리에 위치된
    컴팩트형 형광 램프.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 방전관 장치는 사실상 직선의 단부 섹션 및 상기 단부 섹션 사이의 중간 부분을 갖는 단일 관으로 구성되고, 상기 단부 섹션은 상기 종방향 단부 부분 중 하나에 그리고 서로 근접하게 배치되며, 상기 중간 부분은 상기 램프의 중심 축선의 둘레에 감겨진 코일 형태인
    컴팩트형 형광 램프.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 방전관 장치는 직선형 관으로 구성되며, 각 관은 상기 형광 램프의 중심 축선에 사실상 평행한 축선을 갖고, 인접한 상기 관은 서로 직렬로 연결되어 연속 아크 경로를 형성하는
    컴팩트형 형광 램프.
  19. 컴팩트형 형광 램프에 있어서,
    상기 컴팩트형 형광 램프는 중심 축선을 형성하고 방전관 장치를 포함하며;
    - 상기 방전관 장치는 종방향 단부 부분을 갖고 유리로 제조된 적어도 하나의 방전관으로 형성되며, 상기 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸며 상기 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖고, 상기 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고 상기 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 더 갖추고 있으며;
    상기 방전관 장치는 직선형 관으로 구성되고, 각 관은 상기 형광 램프의 중심 축선에 사실상 평행한 축선을 갖고, 인접한 상기 관은 서로 직렬로 연결되어 연속 아크 경로를 형성하며;
    - 상기 방전관 장치는 부분 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버를 포함하고, 상기 제 1 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 중 하나에 위치되며;
    - 상기 방전관 장치는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 더 갖추고 있으며;
    - 상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 벽 상에 배치되고, 상기 램프의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는
    컴팩트형 형광 램프.
  20. 컴팩트형 형광 램프에 있어서,
    상기 컴팩트형 형광 램프는 중심 축선을 형성하고 방전관 장치를 포함하며;
    - 상기 방전관 장치는 종방향 단부 부분을 갖고, 사실상 직선의 단부 섹션 및 상기 단부 섹션 사이의 중간 부분을 갖는 유리로 제조된 단일 관으로 형성되며, 상기 단부 섹션은 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 중 하나에 그리고 서로 근접하게 배치되고, 상기 중간 부분은 코일 형상의 나선형 부분 및 상기 나선형 부분을 연결하는 전환 부분을 갖고 상기 램프의 중심 축선의 둘레에 감겨진 코일 형태이며;
    - 상기 방전관은 방전 가스로 충전된 방전 체적을 둘러싸며 상기 방전관의 내측 표면부 상에 배치된 형광 물질 코팅을 갖고, 상기 방전관은 연속 아크 경로를 형성하고 상기 아크 경로의 각 단부에 배치된 전극을 더 갖추고 있으며;
    - 상기 방전관 장치는 부분 수은 증기압을 제어 및 유지하기 위해 제 1 저온 챔버를 포함하고, 상기 제 1 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 나머지 하나의 종방향 단부 부분의 상기 전환 부분 상에 위치되며;
    - 상기 방전관 장치는 상기 방전관 장치의 종방향 단부 부분 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 저온 챔버를 갖추고 있고;
    - 상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관의 벽 상에 배치되고, 상기 램프의 중심 축선으로부터 사실상 멀리 돌출하는 저온 챔버 벽을 갖는
    컴팩트형 형광 램프.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 저온 챔버는 상기 방전관 장치의 직선 단부 섹션 옆에 상기 방전관 장치의 코일 부재 상에 위치된
    컴팩트형 형광 램프.
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