JP2003257207A - マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム - Google Patents

マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム

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JP2003257207A
JP2003257207A JP2002155850A JP2002155850A JP2003257207A JP 2003257207 A JP2003257207 A JP 2003257207A JP 2002155850 A JP2002155850 A JP 2002155850A JP 2002155850 A JP2002155850 A JP 2002155850A JP 2003257207 A JP2003257207 A JP 2003257207A
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refrigerant
cooling system
magnetron
lighting device
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Young-Jin Bae
ヨウン ジン ベ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒の流動流路が形成された熱交換器を内部
発熱機器の外側部に取付けることで、内部発熱機器から
発生する熱を一層效率的に外部に放出させると共に、外
部の異質物が内部に流入しないように密閉される冷却構
造を備えたマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却
システムを提供すること。 【解決手段】 マグネトロン３１と、マイクロウェーブ
によって光を発生する電球部５０と、導波管３３とを備
える照明機器が、マグネトロン３１の外側部に取付けら
れ冷媒の流路が形成される熱交換器６０と、ケーシング
５１の外部に設置され、熱交換器６０の流路を経由しな
がら加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部４０
と、放熱部４０の出口と熱交換器６０の入口間に設置さ
れ、冷媒を熱交換器６０及び放熱部４０に循環させる流
動発生手段１０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロウエーブ
を利用した照明機器に係るもので、詳細には、マイクロ
ウェーブを利用した照明機器の冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、マイクロウェーブ(microwave)
を利用した照明機器は、無電極(electrodeless)プラズ
マ電球にマイクロウェーブを加えて可視光線または紫外
線を発光させる装置であって、通常の白熱灯や蛍光灯よ
りもランプの寿命が永く、照明効果に優れるという特徴
を有する。
【０００３】このような従来のマイクロウェーブを利用
した照明機器は、図１４に示すように、ケーシング１の
内部に装着されてマイクロウェーブを生成するマグネト
ロン２と、常用交流電源を高圧に昇圧してマグネトロン
２に供給する高圧発生器３と、マグネトロン２の出口部
に連通されてマイクロウェーブを伝達する導波管４と、
内部に発光物質が封入され、導波管４を介して伝達され
たマイクロウェーブエネルギーによって封入物質がプラ
ズマ化されて光を発生する電球部５と、導波管４及び電
球部５の前方側に装着され、マイクロウェーブの外部漏
洩は遮断して電球５から発光された光は通過させる共振
器６と、該共振器６を受容して電球部５から発生する光
を前方側に集中反射する反射鏡７と、電球部５の後方側
の共振器６の内部に装着されて、マイクロウェーブは通
過させ光は反射させる誘電体ミラー８と、ケーシング１
の内部一方側に装着され、マグネトロン２及び高圧発生
器３を冷却させる冷却ファン組立体９とを具備してい
る。
【０００４】ここで、電球部５は、石英またはセラミッ
クにより形成され、マイクロウェーブによって励起され
ながら発光する発光物質が内部に封入される発光部５ａ
と、該発光部５ａに熔接結合されてケーシング１の内側
に延長された軸部５ｂとにより構成されて、発光部５ａ
から発生する高熱を軸部５ｂの端部に連結された電球モ
ータ１０によって回転しながら冷却するように構成され
ている。
【０００５】このように構成された従来のマイクロウェ
ーブを利用した照明機器の作用を説明する。外部から電
源が印加されると、マグネトロン２がマイクロウェーブ
を発生し、このように発生されたマイクロウェーブは、
導波管４及び共振器６を介して電球部５の発光部５ａ内
の発光物質を励起させるので、該発光部５ａが光を発生
する。そして、発光部５ａから発生された光は、反射鏡
７によって反射されて照明機器としての機能をなす。
【０００６】然しながら、従来のマイクロウェーブを利
用した照明機器の作動時には、マグネトロン２、導波管
４及び高圧発生器３などの発熱部から高熱が発生され、
それを冷却するために、冷却ファン組立体９を利用して
外部の空気をケーシング１の内部に流入させ、マグネト
ロン２などの発熱部を冷却させるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のマイクロウエーブを利用した照明機器は、照明機器
が室内だけでなく室外でも使用されるが、発熱部を冷却
するために冷却ファンを利用する空冷式照明機器の場合
は、外部の昆虫やホコリなどの異質物または雨水が機器
の内部に侵入し、機器内部の部品に損傷を与え、機器の
寿命を短縮させるという問題がある。特に、照明機器の
容量を大きくする場合は、機器内部から発生する熱をよ
り効率的に放出させる必要がある。
【０００８】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、冷媒の流動流路が形成された熱交換器
を内部発熱機器の外側部に取付けることで、内部発熱機
器から発生する熱を一層效率的に外部に放出させると共
に、外部の異質物が内部に流入しないように密閉される
冷却構造を有する、マイクロウェーブを利用した照明機
器の冷却システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るマイクロウェーブを利用した照明
機器の冷却システムは、マイクロウェーブを発生するマ
グネトロンと、マイクロウェーブによって光を発生する
電球部と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記
マグネトロンから発生したマイクロウェーブを前記電球
部に伝達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を
受容して前記電球部に連結されるケーシングとを備える
マイクロウェーブを利用した照明機器において、前記マ
グネトロンの外側部に取付けられ、冷媒の流路が形成さ
れる熱交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前
記熱交換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を
放熱させるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換
器の入口間に設置され、冷媒を前記熱交換器及び放熱部
に循環させる流動発生手段とを包含して構成されたこと
を特徴とする。
【００１０】そして、前記目的を達成するため、本発明
に係るマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却シス
テムは、マイクロウェーブを発生するマグネトロンと、
マイクロウェーブによって光を発生する電球部と、前記
マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネトロンか
ら発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝達する導
波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容して前記電
球部に連結されるケーシングとを備えるマイクロウェー
ブを利用した照明機器において、前記照明機器の内部発
熱機器の外側部に付着され、冷媒の流路が形成された熱
交換器と、前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交
換器の流路を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱さ
せるための放熱部と、前記放熱部の出口と熱交換器の入
口間に設置されて、冷媒を前記熱交換器及び放熱部に循
環させる流動発生手段とを備えて構成されることを特徴
とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。本発明に係るマイクロウェーブ
を利用した照明機器の冷却システムは、図１に示すよう
に、電球部５０と、ケーシング５１の内部に具備された
内部発熱機器３０とを包含するマイクロウェーブを利用
した照明機器において、冷媒の流路が形成されて内部発
熱機器３０の外側部に取付けられる熱交換器６０と、ケ
ーシング５１の外部に設置され、熱交換器６０の流路を
介して加熱された冷媒の熱を放熱させるための放熱部４
０と、該放熱部４０の出口と熱交換器６０の入口間に設
置されて、冷媒を熱交換器６０及び放熱部４０に循環さ
せる流動発生手段１０とを具備している。
【００１２】そして、前記マイクロウエーブを利用した
照明機器は、図２に示すように、マイクロウェーブを生
成するマグネトロン３１と、該マグネトロン３１と電球
部５０間に連結され、マグネトロン３１から発生するマ
イクロウェーブを電球部５０に伝達する導波管３３と、
マグネトロン３１及び導波管３３を受容して電球部５０
に結合されるケーシング５１とを具備している。更に、
前記照明機器は、マグネトロン３１に電源を印加するた
めの高圧発生器３２及びコンデンサ３４を包含すること
ができる。
【００１３】また、内部発熱機器３０としては、図２に
示すように、マグネトロン３１、導波管３３、高圧発生
器３２及びコンデンサ３４などが包含され、それらは照
明機器の作動時に高熱を発生して温度が１００℃以上と
なり、ここで、発熱量は、マグネトロン３１、高圧発生
器３２、導波管３３及びコンデンサ３４の順である。
【００１４】従って、前記照明機器の作動時、内部機器
の安全性及び照明機器の寿命を向上するためには、熱交
換器６０を利用して内部発熱機器３０から発生する熱を
放出、即ち、冷却すべきである。
【００１５】ここで、熱交換器６０は、図３に示すよう
に、冷媒が流入するための流入口６０ａ及び冷媒を排出
するための排出口６０ｂが熱交換器６０の両方端部にそ
れぞれ形成され、該熱交換器６０の内部には、流入口６
０ａと排出口６０ｂ間に複数の冷媒流路６０ｄが形成さ
れ、更に、内部発熱機器３０を受容するための受容部６
０ｃが形成されている。
【００１６】このような熱交換器６０は、内部発熱機器
３０の形状に応じて多様に構成することが可能で、熱交
換器６０の一実施例として、マグネトロン３１を冷却す
るための熱交換器においては、例えば、図４〜図６に示
すように、熱交換器６１をコイル形態のパイプ状に形成
してマグネトロン３１の外側部を巻回するように構成す
ることも可能で、また、図７〜図１０に示すように、熱
交換器６２をボックス形態に形成してマグネトロン３１
に取付けるように構成することもできる。
【００１７】一方、熱交換器６０の他の実施例として、
導波管を冷却させるための熱交換器６３は、図１１に示
すように、冷媒が流入するための流入口６３ａと、冷媒
を排出するための排出口６３ｂと、流入口６３ａと排出
口６３ｂ間に連結され、導波管３３の外側部に取付けら
れた冷媒流路である複数のコイル型パイプ６３ｄとによ
り構成される。ここで、導波管３３を冷却させるための
熱交換器６２は、導波管３３と一体に形成されて、該導
波管３３の外壁内に流路を形成することが好ましい。
【００１８】一方、高圧発生器３２またはコンデンサ３
４を冷却させるための熱交換器６０としては、上述した
マグネトロンまたは導波管を冷却させるための熱交換器
と同様に、コイル型パイプ、または、内部発熱機器を受
容するための受容部が形成されて内部に冷媒流路が形成
されたボックス型のものが使用される。
【００１９】図１に示すように、ケーシング５１の内部
でより円滑に熱交換を行い得るように、該ケーシング５
１の内部には空気流動を発生するためのファン５２が付
着されることが好ましい。
【００２０】また、放熱部４０は、図１２に示すよう
に、熱交換器６０の排出口６０ｂに連結された流入口４
０ａと、熱交換器６０の流入口６０ａに連結された排出
口４０ｂとを有するラジエータ４１と、冷却ファン４２
とにより構成される。
【００２１】更に、流動発生手段１０としてはポンプな
どが用いられ、放熱部４０の排出口４０ｂと熱交換器６
０の入口部６０ａ間に設置されて、冷媒がそれら熱交換
器６０と放熱部４０間を循環するように構成されてい
る。特に、循環する冷媒の量を調節するために、放熱部
４０の排出口４０ｂと流動発生手段１０間に冷媒タンク
２０を設置することができる。
【００２２】ここで、冷媒タンク２０においては、図１
３に示すように、ラジエータ４１から冷媒が流入する流
入口１１は、冷媒が均一に混合されて全体温度を低下さ
せるように下端部に形成され、その上部には遮断部１１
ａが設けられる。また、冷媒タンク２０から冷媒が排出
される排出口１２の端部には重り１３を取付けて、冷媒
タンク２０の装着位置が変化しても常に冷媒が流入する
ように構成される。
【００２３】一方、ケーシング５１には、熱交換器６０
と放熱部４０間を連結する連結パイプが貫通するための
孔が穿孔形成され、該連結パイプの外周面と前記孔の外
周面間は、該ケーシング５１の内部を密閉するために密
封される。
【００２４】ケーシング５１の外部に位置する放熱部４
０、冷媒タンク２０及び流動発生手段１０は、システム
の小型化を図るために一つのケース７０内に収納するこ
とでモジュール化して、冷却システムを備えた照明機器
の構成を小型化することができる。
【００２５】なお、冷却システムに用いられる冷媒とし
ては、システムの製作費用、冷却性能及び照明機器が常
温で使われている点を考慮すると水が最も好ましい。以
下、このように構成された本発明に係るマイクロウェー
ブを利用した照明機器の冷却システムの作用を説明す
る。
【００２６】先ず、外部から電源が印加されてマグネト
ロン３１がマイクロウェーブを発生すると、該マイクロ
ウェーブは導波管３３を介して電球部５０内の発光物質
を励起させ、よって、電球部５０が光を発生するように
なる。また、このように前記照明機器が作動すると、マ
グネトロン３１、高圧発生器３２、導波管３３及びコン
デンサ３４などの内部発熱機器３０が高熱を発生する。
【００２７】一方、前記マイクロウェーブを利用した照
明機器の作動と共に前記照明機器に設置された本発明の
冷却システムも一緒に作動して、流動発生手段１０は内
部発熱機器３０に取付けられた熱交換器６０に形成され
た流路及び放熱部４０を循環する冷媒の流動を発生させ
る。
【００２８】次いで、循環する冷媒は、熱交換器６０に
形成された流路を経由しながら内部発熱機器３０から発
生した熱を吸収し、放熱部４０を経由しながら熱交換器
６０から吸収した熱を外部に放出するようになる。
【００２９】従って、内部発熱機器３０から発生する熱
は、密閉状態であっても外部に安定的に放出されるの
で、高熱による内部機器の損傷が発生せず安定的に作動
することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマイ
クロウェーブを利用した照明機器の冷却システムは、密
閉構造であるので、ケーシングの内部に異質物が流入す
ることが防止されて屋外で使用することができると共
に、外部からの流入物または高熱による内部機器の損傷
を防止して照明機器の寿命を延長し得るという効果を奏
する。
【００３１】本発明に係るマイクロウェーブを利用した
照明機器の冷却システムでは、冷却効率が向上して照明
機器の大容量化を図り得ると共に、照明機器を縮小し得
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマイクロウェーブを利用した照明
機器の冷却システムを示す概念図である。
【図２】図１の内部発熱機器を示す概念図である。
【図３】図１の熱交換器を示す概念図である。
【図４】マグネトロンを冷却するための熱交換器の一実
施例によるコイル形態の熱交換器を示す斜視図である。
【図５】コイル形態の熱交換器をマグネトロンに取付け
た状態を示す斜視図である。
【図６】コイル形態の熱交換器をマグネトロンに取付け
た状態を示す縦断面図である。
【図７】マグネトロンを冷却するための熱交換器の他の
実施例によるボックス形態の熱交換器を示す斜視図であ
る。
【図８】ボックス形態の熱交換器をマグネトロンに取付
けた状態を示す斜視図である。
【図９】ボックス形態の熱交換器をマグネトロンに取付
けた状態を示す縦断面図である。
【図１０】図７の断面図である。
【図１１】導波管を冷却するための熱交換器を示す斜視
図である。
【図１２】本発明に係るマイクロウェーブを利用した照
明機器の冷却システムを説明するための概略図である。
【図１３】図１の冷媒タンクを示す断面図である。
【図１４】従来のマイクロウェーブを利用した照明機器
を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０…流動発生手段 ２０…冷媒タンク ３０…内部発熱機器 ３１…マグネトロン ３２…高圧発生器 ３３…導波管 ３４…コンデンサ ４０…放熱部 ５０…電球部 ５１…ケーシング ６０…熱交換器 ６１…熱交換器 ６２…熱交換器 ６３…熱交換器 ６０ａ…冷媒流入口 ６３ａ…冷媒流入口 ６０ｂ…冷媒排出口 ６３ｂ…冷媒排出口 ６０ｃ…受容部 ６０ｄ…冷媒流路 ６３ｄ…冷媒流路 ７０…放熱モジュール

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロウェーブを発生するマグネトロ
    ンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部
    と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネ
    トロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝
    達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容し
    て前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイク
    ロウェーブを利用した照明機器において、 前記マグネトロンの外側部に取付けられ、冷媒の流路が
    形成される熱交換器と、 前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路
    を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための
    放熱部と、 前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置され、冷媒
    を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段
    と、 を包含して構成されたことを特徴とするマイクロウェー
    ブを利用した照明機器の冷却システム。
  2. 【請求項２】 前記放熱部と流動発生手段間には、冷媒
    が充填された冷媒タンクが設けられることを特徴とする
    請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の
    冷却システム。
  3. 【請求項３】 前記冷媒は水であることを特徴とする請
    求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷
    却システム。
  4. 【請求項４】 前記マグネトロンの外側部には、熱交換
    器が一体に形成されることを特徴とする請求項１記載の
    マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
  5. 【請求項５】 前記導波管の外側部には、熱交換器が追
    加付着されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ
    ウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
  6. 【請求項６】 前記照明機器は、前記マグネトロンに高
    圧の電源を供給する高圧発生器を追加包含して構成さ
    れ、該高圧発生器の外側部には、熱交換器が追加付着さ
    れることを特徴とする請求項１記載のマイクロウェーブ
    を利用した照明機器の冷却システム。
  7. 【請求項７】 前記照明機器は、コンデンサを追加包含
    して構成され、該コンデンサの外側部には熱交換器が追
    加付着されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ
    ウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
  8. 【請求項８】 前記熱交換器は、前記マグネトロンの外
    側面を巻回するコイル形状のチューブであることを特徴
    とする請求項１記載のマイクロウェーブを利用した照明
    機器の冷却システム。
  9. 【請求項９】 前記熱交換器は、 本体部と、 前記本体部の中央に形成され、前記マグネトロンを受容
    するための受容部と、 前記本体部の一方側面に形成され、冷媒を流入するため
    の冷媒流入口と、 前記冷媒流入口が形成された面の反対側に形成され、冷
    媒を排出するための冷媒排出口と、 前記本体部の内部に形成され、前記冷媒流入口と冷媒排
    出口を連結する冷媒流路と、 を包含して構成されることを特徴とする請求項１記載の
    マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
  10. 【請求項１０】 マイクロウェーブを発生するマグネト
    ロンと、マイクロウェーブによって光を発生する電球部
    と、前記マグネトロンと電球部間を連結して前記マグネ
    トロンから発生したマイクロウェーブを前記電球部に伝
    達する導波管と、前記マグネトロン及び導波管を受容し
    て前記電球部に連結されるケーシングとを備えるマイク
    ロウェーブを利用した照明機器において、 前記照明機器の内部発熱機器の外側部に付着され、冷媒
    の流路が形成された熱交換器と、 前記ケーシングの外部に設置され、前記熱交換器の流路
    を経由しながら加熱された冷媒の熱を放熱させるための
    放熱部と、 前記放熱部の出口と熱交換器の入口間に設置されて、冷
    媒を前記熱交換器及び放熱部に循環させる流動発生手段
    と、 を備えて構成されることを特徴とするマイクロウェーブ
    を利用した照明機器の冷却システム。
  11. 【請求項１１】 前記内部発熱機器は、マグネトロン、
    導波管及び高圧発生器であることを特徴とする請求項１
    ０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却シ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 前記内部発熱機器は、コンデンサを追
    加包含することを特徴とする請求項１０記載のマイクロ
    ウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
  13. 【請求項１３】 前記内部発熱機器に付着される複数の
    熱交換器は、直列連結されることを特徴とする請求項１
    ０記載のマイクロウェーブを利用した照明機器の冷却シ
    ステム。
  14. 【請求項１４】 前記熱交換器は、 前記内部発熱機器を受容するための受容部及び複数の冷
    媒流路が形成された本体部と、 前記複数の冷媒流路の一方端部に形成され、冷媒を流入
    するための冷媒流入口と、 前記複数の冷媒流路の他方端部に形成され、冷媒を排出
    するための冷媒排出口と、を備えて構成されることを特
    徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利 用した照明機器の冷却システム。
  15. 【請求項１５】 前記照明機器のケーシングは、外部の
    異質物が流入することを防止するために密閉されること
    を特徴とする請求項１０記載のマイクロウェーブを利用
    した照明機器の冷却システム。
  16. 【請求項１６】 前記冷却システムは、前記ケーシング
    の内部に設けられて空気流動を発生するためのファンを
    追加包含することを特徴とする請求項１０記載のマイク
    ロウェーブを利用した照明機器の冷却システム。
JP2002155850A 2002-03-06 2002-05-29 マイクロウェーブを利用した照明機器の冷却システム Pending JP2003257207A (ja)

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