KR100816859B1 - 벌브 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 방전공간이 형성되고 하부가 개구되며 내벽에 형광체가 코팅된 벌브를 건조시키는 벌브 건조방법에 있어서, 상기 벌브의 하방에서 상기 방전공간으로 에어를 분사함으로써 상기 벌브 내에서 에어를 순환시켜 상기 벌브를 건조시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 벌브의 상, 하측에 상관없이 내부를 골고루 균일하게 건조시켜 소성공정시 형광체에 포함된 결착제가 이상적인 결착상태를 유지할 수 있는 환경을 조성할 수 있어 벌브의 불량 발생율을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

벌브, 에어, 건조방법, 건조장치, 벌브거치대, 에어공급수단, 에어공급관

Description

벌브 건조방법{Method for drying for bulb}

도 1은 형광체가 도포된 통상의 벌브를 나타내는 단면도이며,

도 2는 일반적인 벌브의 제조방법을 나타내는 플로우차트이며,

도 3은 본 발명에 따른 벌브의 건조방법을 나타내는 플로우차트이며,

도 4는 본 발명에 따른 벌브 건조장치가 분해된 상태를 나타내는 분해사시도이며,

도 5는 본 발명에 따른 벌브 건조장치의 사용 상태를 나타내는 개략도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 벌브 11: 방전공간

12: 개구부 13: 절단부

F: 형광체 100: 받침테이블

110: 판넬 111: 이음쇠

112: 너트 113: 삽입홀

120: 받침다리 200: 에어공급수단

210: 튜브 220: 에어공급관

300: 벌브거치대 310: 결합공

320: 관통구 330: 안착부

본 발명은 내벽에 형광체가 도포된 벌브를 건조시키기 위한 벌브 건조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형광체가 코팅된 벌브의 방전공간에 에어를 분사하여 상기 형광체를 건조시킴으로써, 벌브의 내부를 균일하게 건조시켜 소성공정시 형광체에 포함된 결착제가 이상적인 결착상태를 유지할 수 있는 벌브 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 백열등이나 형광램프, 무전극 램프 등에 사용되는 벌브(Bulb, 10)는 도 1에 보인 것과 같이, 내부에는 방전공간(11)이 형성되고, 하부에는 상기 방전공간(11)과 연통되는 개구부(12)를 갖는 절단부(13)가 하방으로 연장 형성된다.

위와 같이, 성형된 벌브(10)는 도 2에 보인 것과 같이, 벌브를 세척 및 건조하는 세척단계(S01), 벌브의 내벽에 형광체를 코팅하는 코팅단계(S02), 상기 형광체를 건조시키는 건조단계(S03), 상기 형광체가 건조된 벌브를 베이킹(baking)하는 소성단계(S04), 및 상기 벌브의 절단부를 제거하는 절단단계(S05) 순으로 진행되어 제조된다.

여기서, 벌브(10) 내벽에 도포되는 상기 형광체(F)는 일반적으로 형광 빛을 발산하는 입자들로 구성되는 파우더(Powder)와, NC-바인더(Nitro Cellulose Binder) 및 결착제를 포함한다. 이와 같은 형광체(F)는 벌브(10)에 봉입된 수은 증기의 방전에 의해서 생기는 자외선이 조사되면 발광하는 역할을 하기 때문에, 벌브(10)의 내벽에 균일하게 도포되어 안정적으로 결착되는 것이 중요하다.

이를 위하여, 종래에는 상기 건조단계 시에 벌브를 상온에 방치하거나, 고온 챔버에서 약 120℃의 고온으로 건조시킨 후 형광체(F)를 소성함으로써, 형광체(F)의 결착 상태를 조절하였다.

그러나, 상기에서와 같이 벌브를 상온 또는 고온에서 건조시킬 경우에는 공기가 유입되는 개구부를 갖는 벌브의 하부가 그 상부보다 많은 공기를 접하게 되므로, 벌브의 하부에 비하여 그 상부가 제대로 건조되지 않는 문제가 발생하였다. 이와 같이 벌브의 상부에 도포된 형광체가 제대로 건조되지 않으면, 형광체 코팅 두께의 불균형 및 입자간 간격의 비체적화로 인해 광에너지의 손실이 증가되고, 더 나아가서는 램프의 수명을 단축시키는 문제점으로 이어졌다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 벌브의 하방으로부터 내부의 방전공간으로 에어를 분사하여 그 내부에서 순환 후 배기 시킴으로써, 벌브의 내부를 균일하게 건조시킬 수 있는 벌브 건조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 내부에 방전공간이 형성되고 하부가 개구되며 내벽에 형광체가 코팅된 벌브를 건조시키는 벌브 건조방법에 있어서, 상기 벌브의 하방에서 상기 방전공간으로 에어를 분사함으로써 상기 벌브 내에서 에어를 순환시켜 상기 벌브를 건조시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 벌브 건조방법은 (a) 상기 벌브 하부의 내경보다 작은 직경의 관통구가 형성되고 상기 관통구의 둘레부에 형성된 안착부를 구비한 벌브거치대를 형성하는 단계; (b) 상기 관통구를 거쳐 상기 벌브거치대의 상면 위로 돌출되도록 에어공급관을 상기 관통구의 하부에 배치하여 상기 에어공급관과 관통구 사이에 환형의 배기공을 형성하는 단계; (c) 상기 에어공급관을 통하여 상향으로 에어를 분사하는 단계; (d) 상기 벌브를 상기 벌브거치대의 안착부에 거치하여 벌브 내로 공기를 순환시키는 단계를 포함할 수 있다.

이에 더하여, 상기 벌브 건조방법은 상기 배기공을 통하여 상기 벌브로부터 순환되는 배기에어를 흡입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 에어는 3000~4000ℓ/min 및 3~4kgf/㎠로 40~80분간 분사되는 것이 바람직하다.

아래에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제공한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공하는 것이고, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 내부에 방전공간이 형성되고 하부가 개구되며 내벽에 형광체가 코팅된 벌브를 건조시키는 방법에 관한 것으로서, 상기 벌브의 하방에서 상기 방전공간으로 에어를 분사함으로써 상기 벌브 내에서 에어를 순환시켜 상기 벌브를 건조시키는 것을 특징으로 한다.

이러한 벌브 건조방법은 도 3의 플로우차트에 보인 것과 같이, 상기 벌브 하부의 내경보다 작은 직경의 관통구가 형성되고 상기 관통구의 둘레부에 형성된 안착부를 구비한 벌브거치대를 형성하는 단계(S11), 상기 관통구를 거쳐 상기 벌브거치대의 상면 위로 돌출되도록 에어공급관을 상기 관통구의 하부에 배치하여 상기 에어공급관과 관통구 사이에 환형의 배기공을 형성하는 단계(S12), 상기 에어공급관을 통하여 상향으로 에어를 분사하는 단계(S13), 및 상기 벌브를 상기 벌브거치대의 안착부에 거치하여 벌브 내로 공기를 순환시키는 단계(S14)를 포함하며, 상기 배기공을 통하여 상기 벌브로부터 순환되는 배기에어를 흡입하는 단계(S15)를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 벌브 건조장치의 일실시예를 나타낸 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 벌브 건조방법을 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 벌브 건조장치는 도 4에 보인 것과 같이, 받침테이블(100)과, 상기 받침테이블(100)에 설치되는 에어공급수단(200)과, 상기 받침테이블(100)의 상측에 이격되어 설치되는 벌브거치대(300)로 이루어진다.

받침테이블(100)은 사각 형상의 판넬(110)과, 판넬(110)의 모서리에서 하측으로 형성되어 상기 판넬(110)을 지지하기 위한 4개의 받침다리(120)로 구성된다. 이러한 판넬(110)의 상부에는 상기 벌브거치대(300)를 고정하는 다수개의 이음쇠(111)와, 에어를 분사하는 에어공급수단(200)이 설치된다.

이음쇠(111)는 막대형 볼트형상으로, 그 밑단이 판넬(110)의 상단에 수직으로 고정된다. 이와 같은 이음쇠(111)는 도 4에 보인 것과 같이, 벌브거치대(300)를 안정적으로 지지할 수 있도록 다수개가 설치된다. 이러한 각각의 이음쇠(111)의 상부에는 너트(112)가 결합되고 그 상측에 벌브거치대(300)가 얹어지면 그 상측에 다시 너트(112)가 결합되어, 받침테이블(100)과 벌브거치대(300)가 상호 이격 설치된다.

에어공급수단(200)은 에어 분사가 가능한 모든 수단을 포함하는 바이며, 본 발명에서는 에어공급원(미도시)에 연결된 튜브(210)의 끝단에 연결된 금속재질의 에어공급관(220)이 받침테이블(100)에 설치된 것을 예시한다. 이러한 에어공급수단(200)은 도 5에서와 같이, 관통구(320)에 대응되는 판넬(110)의 영역에 삽입홀(113)이 형성되고, 에어공급관(220)이 상기 삽입홀(113)의 하부로부터 삽입되어 접합될 수 있다. 따라서, 에어공급관(220)은 판넬(110)에 수직으로 고정 설치되며, 관통구(320)를 통하여 상방으로 에어를 분사하는 것이 가능하다.

여기서, 상기 에어공급관(220)은 도 5에 보인 것과 같이, 그 상부가 상기 관통구(320)를 거쳐 상기 벌브거치대(300)의 상면 위로 돌출되고, 에어공급관(220)의 둘레에 형성된 관통구(320)는 배기에어가 배기될 수 있는 배기공 역할을 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 에어공급관(220)의 상부가 벌브거치대(300)의 상면 위로 돌출되어 벌브(10)의 방전공간(11)에 에어를 분사하면, 도 5에 화살표로 도시한 것 과 같이 분사된 에어는 벌브(10)의 방전공간(11)을 순환하며, 순환된 배기에어는 에어공급관(220) 둘레의 관통구(320)를 통해 외부로 배기된다.

벌브거치대(300)는 그 상측에 벌브(10)를 거치하기 위한 것으로, 금속의 판상으로 이루어진다. 구체적으로, 벌브거치대(300)에는 전술한 바와 같이, 다수개의 관통구(320)가 형성되며 그 둘레부의 상측에 형성된 안착부(330)에 벌브(10)가 거치된다. 여기서, 안착부(330)는 관통구(320)의 둘레부 상측에 벌브(10)가 거치되는 환형의 영역을 가리키며, 도 5의 확대 도면에 보인 것과 같이 안착홈(330a)으로 형성될 수도 있다. 따라서, 관통구(320)는 벌브 절단부(13)의 내경과 거의 유사하거나 조금 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 벌브거치대(300)의 모서리 영역 및 중앙영역에는 상기 이음쇠(111)가 통하는 결합공(310)이 다수개 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 벌브 건조장치는 진공배기수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 진공배기수단은 상기 관통구(320)의 하측에 설치되어 상기 에어공급수단(200)에 의해 벌브(10)의 하부로 배기되는 배기에어를 흡입하기 위함이다. 이와 같이, 벌브 건조장치에 진공배기수단이 구비되면 배기에어로부터 작업장이 오염되는 것을 방지할 수 있어, 작업환경을 보다 청결하게 조성할 수 있는 효과가 있다.

이와 같은, 벌브 건조장치가 설치되는 실내공간의 온도는 약 20~30℃의 범위 내에서 일정하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 벌브에 코팅된 형광체(F)가 외부온도에 따라 특성, 비중 및 점도가 급격히 변하기 때문에, 주변환경 온도의 변화에 영향을 받지 않는 항온항습 공간에서 작업이 이루어지도록 하기 위함이다. 이때, 작업장의 실내온도가 20℃보다 낮을 경우에는 상기 형광체(F)의 점도가 낮아짐으로 인해, 형광체(F)가 벌브(10)의 내벽에 굳은 상태로 결착되어 건조가 제대로 이루어지지 않으며, 작업장의 실내온도가 30℃보다 높을 경우에는 상기 형광체의 점도가 높아짐으로 인해, 형광체(F)가 벌브(10)의 내벽에서 흘러내려 코팅의 두께가 얇아지거나 제대로 코팅되지 않는 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

또한, 상기 에어는 에어공급원으로부터 약 3000~4000ℓ/min 및 3~4kgf/㎠로 벌브(10)의 방전공간(11)에 분사되는 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 에어를 분사할 경우에는 벌브 내부의 방전공간에 적당한 양의 에어가 순환될 수 있다. 만일, 상기의 조건보다 높은 유량 및 압력으로 에어를 분사할 경우에는 에어의 압력으로 인해 벌브가 안착부로부터 이탈되는 문제가 발생되므로 바람직하지 않다.

이와 같은 에어는 약 40 ~ 80분간 벌브(10)의 방전공간(11)에 분사되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기의 벌브 건조장치를 사용한 벌브 건조방법의 실시예를 설명한다.

먼저, 상기 받침테이블(100)에 벌브거치대(300)를 형성하고(S11), 상기 관통구(320)를 거쳐 상기 벌브거치대(300)의 상면 위로 돌출되도록 에어공급관(220)을 상기 관통구(320)의 하부에 배치하여 상기 에어공급관(220)과 관통구(320) 사이에 환형의 배기공을 형성한다(S12). 그런 다음, 상기 에어공급관(220)을 통하여 상향으로 에어를 분사시키고(S13), 상기 벌브(10)를 상기 벌브거치대(300)의 안착 부(330)에 거치하여 벌브(10) 내부로 공기를 순환시킨다(S14). 아래의 표 1은 벌브(10)의 방전공간(11)에 분사되는 에어의 실시 조건을 나타낸다.

벌브 크기(㎜)	유량(ℓ/min)	압력(kgf/㎠)	온도(℃)	시간(분)
130	3328	3.5	25	60
140	3328	3.5	25	60
180	3328	3.5	25	60

상기 표 1에서와 같이, 본 실시예에서는 벌브(10)의 크기에 관계없이 에어의 유량(3328ℓ/min), 토출 압력(3.5kgf/㎠), 실내온도(25℃) 및 작업시간(60분)을 일정하게 유지하였다. 이와 같이, 상기 표 1에 보인 데이터의 조건으로 벌브(10)의 방전공간(11)에 에어를 분사한 결과, 종래의 건조방법인 상온 또는 고온에서 방치하였을 경우보다 벌브(10) 내부가 상, 하부에 관계없이 균일한 건조상태를 보였다.

이와 같이, 분사된 에어는 벌브(10) 내부를 순환하며 벌브(10) 내에 포함된 기체이물질과 함께 벌브(10)의 개구부(12)로 배출된다. 이때, 관통구(320) 하방에 설치된 진공배기수단을 이용하면 배기공을 통하여 벌브(10)로부터 순환되는 배기에어를 흡입하여(S15) 작업환경을 깨끗이 유지할 수 있다.

한편, 상기 S13과 S14는 작업의 편리에 따라 단계를 바꾸어 진행할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 형광체가 도포된 벌브를 20~30℃가 유지되는 공간에 설치하고, 상기 벌브의 방전공간에 에어를 3000~4000ℓ/min 및 3~4kgf/㎠로 40~80분간 분사하여 상기 형광체를 건조시킴으로써, 벌브의 상, 하측에 상관없이 내부를 골고루 균일하게 건조시켜 소성공정시 형광체에 포함된 결착제가 이상적인 결착상태를 유지할 수 있는 환경을 조성할 수 있어 벌브의 불량 발생율을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 벌브 건조방법은 다수개의 관통구가 형성되며 상기 관통구의 상측에 벌브가 배열되는 벌브거치대와, 관통구의 하측에 설치되어 상측으로 에어를 분사하는 에어공급수단을 포함하는 벌브 건조장치를 이용함으로써, 작업의 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 내부에 방전공간이 형성되고 하부가 개구되며 내벽에 형광체가 코팅된 벌브를 건조시키는 벌브 건조방법에 있어서,

   상기 벌브의 하방에서 상기 방전공간으로 에어를 분사함으로써 상기 벌브 내에서 에어를 순환시켜 상기 벌브를 건조시키는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   (a) 상기 벌브 하부의 내경보다 작은 직경의 관통구가 형성되고 상기 관통구의 둘레부에 형성된 안착부를 구비한 벌브거치대를 형성하는 단계;

   (b) 상기 관통구를 거쳐 상기 벌브거치대의 상면 위로 돌출되도록 에어공급관을 상기 관통구의 하부에 배치하여 상기 에어공급관과 관통구 사이에 환형의 배기공을 형성하는 단계;

   (c) 상기 에어공급관을 통하여 상향으로 에어를 분사하는 단계;

   (d) 상기 벌브를 상기 벌브거치대의 안착부에 거치하여 벌브 내로 공기를 순환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 배기공을 통하여 상기 벌브로부터 순환되는 배기에어를 흡입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어는 3000~4000ℓ/min으로 분사되는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어는 3~4kgf/㎠로 분사되는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어는 40~80분간 분사되는 것을 특징으로 하는 벌브 건조방법.

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