KR100343742B1 - 무전극 램프의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전극 램프의 안전장치에 관한 것으로, 본 발명은 무전극 전구에 봉입된 기체를 여기(exciting)시키기 위한 고압 발생기 및 마이크로파 발생기가 케이싱의 내부에 장착되고, 상기 고압 발생기 및 마이크로파 발생기를 냉각시키도록 상기한 케이싱의 내부에 장착되는 냉각팬과 그 냉각팬을 회전시키는 팬모터를 구비한 무전극 램프에 있어서, 상기 케이싱에 장착된 어느 하나의 부품에 장착되어 냉각팬에 빛을 조사하였다가 되돌아오는 빛의 유무를 통해 냉각팬의 구동 여부를 감지하는 팬 감지센서와, 상기 냉각팬의 외표면에 장착되어 팬 감지센서로부터 조사되는 빛을 반사시키는 반사판과, 상기 팬 감지센서에 전기적으로 연결되어 감지된 냉각팬의 구동여부에 따라 램프시스템을 온/오프 시키는 제어부로 구성함으로써, 상기 냉각팬이 여러 요인에 의해 올바르게 구동되지 않거나 케이싱이 오조립되는 경우 이를 정확하게 감지하는 동시에 램프시스템을 정지시켜 램프시스템이 과열에 의해 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

무전극 램프의 안전장치{SAFETY DEVICE FOR ELECTRODELESS LAMP}

본 발명은 무전극 램프에 관한 것으로, 특히 냉각팬의 정지시 이를 감지하여 램프의 구동을 정지시키는 무전극 램프의 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 램프는 고강도 방전램프(high intensity discharge lamp)의 일종으로 통상적인 백열등이나 형광등에 비해 램프수명이 길고 조명효과가 우수하다는 특장을 가지고 있다.

이러한 무전극 램프는 통상 유리와 같은 투명재질로 이루어져 그 내부에 적정량의 황(S) 또는 아르곤(Ar) 또는 제논(Xe) 등의 불활성 기체로 된 충전물을 봉입하고, 이것을 공진기 속에 넣거나 유도결합을 통해 마이크로파 또는 고주파를 인가함으로써 상기한 충전물이 플라즈마 상태로 변환되도록 하여 가시광선을 발광시키는 것이다.

도 1은 종래 무전극 램프의 내부를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 무전극 램프는, 투명체로 형성되어 불활성 기체의 충전물이 채워지는 무전극 전구(L)와, 그 무전극 전구(L)를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구(L)의 충전물을 여기(exciting)시키는 여기수단으로 구성되어 있다.

상기 여기수단은 소정의 내부체적을 갖는 케이싱(1)과, 그 케이싱(1)내의 일측에 설치되어 전원이 공급되는 고압 발생기(2)와, 그 고압 발생기(2)의 일측에 설치되어 고압 발생기(2)에서 발생되는 고압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(3)와, 상기 고압 발생기(2)와 마이크로파 발생기(3) 사이에 장착되어 마이크로파 발생기(3)로부터 발생되는 마이크로파를 무전극 전구(L)의 발광부 쪽으로 안내하는 웨이브 가이드(4)와, 그 웨이브 가이드(4)에 연통되도록 외측으로 돌출 장착되고 무전극 전구(L)의 발광부를 수용하여 마이크로파를 공진시키는 공진기(5)와, 그 공진기(5)의 내부에 장착되어 무전극 전구(L)에서 발생되는 빛을 반사하는 미러(6)와, 상기 공진기(5)의 외곽측에 구비되도록 케이싱(1)의 외곽에 설치되어 무전극 전구(L)에서 발생되는 빛을 모아주도록 반사하는 반사경(7)을 포함하여 이루어져 있다.

또한, 상기 케이싱(1)의 일측에는 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)와 같은 발열체에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각수단이 장착되어 있다. 상기 냉각수단은 공기를 유도하는 공기 안내 덕트(8)와, 그 공기 안내 덕트(8)의 내부에 장착되는 냉각팬(9)과, 그 냉각팬(9)의 회전중심에 결합되는 동시에 케이싱(1)의 내부에 고정 설치되어 냉각팬(9)을 구동시키는 팬모터(10)로 이루어져 있다.

상기 공기 안내 덕트(8)는 속이 빈 원판형으로 이루어져 그 중앙부는 케이싱(1) 외곽에 노출되는 반면 그 가장자리는 케이싱(1) 내측에 수용되도록 절곡되어 공진기(5)의 맞은편쪽 케이싱(1)에 일체로 형성되고, 상기 공기 안내 덕트(8)의 중간부는 후방측(편의상, 공진기 반대쪽을 후방측으로 함)이 개구되어 흡입구(8a)를 이루는 반면 가장자리는 전방측으로 개구되어 토출구(8b)를 이루도록 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 11은 전구 냉각용 모터, 12는 라이트 가이드, h는 배기구이다.

상기와 같이 구성된 종래의 무전극 램프는 다음과 같이 작동된다.

즉, 외부의 전원이 고압 발생기(2)로 공급되면, 그 고압 발생기(2)에서 고압이 발생되어 마이크로파 발생기(3)로 전달되고, 이 마이크로파 발생기(3)에서 생성되는 마이크로파는 웨이브 가이드(4A)를 통해 공진기(4)의 내부로 전달되어 무전극 전구(L)에 봉입된 기체를 여기시켜 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 가시광선을 발생시키게 되고, 이 가시광선은 미러(6) 및 반사경(7)에 전반사되거나 또는 그대로 직진하여 원통상의 라이트 가이드(right guide)(12)를 따라 타단쪽으로 진행하면서 설치장소를 조명하게 된다.

이때, 상기 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)에서는 고온이 열이 발생되나, 이 열은 냉각팬(9)이 공기를 흡입하여 토출시키는 공기유동에 의해 냉각된다. 즉, 상기 팬모터(10)가 구동되어 냉각팬(9)을 회전시킴으로써 이 냉각팬(9)이 공기 안내 덕트(8)의 흡입구(8a)를 통해 외부의 공기를 흡입하여 사방으로 토출시키게 되고, 이 사방으로 토출되는 공기는 가장자리쪽 토출구(8b)를 통해 케이싱(1) 내부로 토출되어 상기한 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)에서 발생되는 열을 냉각시키면서 케이싱(1)의 공진기(5)측에 구비된 배기구(h)를 통해 외부로 배출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 무전극 램프에 있어서는, 상기 냉각팬(9)이 물리적으로 파손되거나 또는 팬모터(10)가 전기적으로 파손되어 동작되지 않는 경우 외부로부터 공기가 흡입되지 않아 케이싱(1) 내부의 온도가 과도하게 상승하면서 특히 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)가 고온에 의해 파손될 우려가 있었다.

또한, 상기 케이싱(1)의 체결부가 여러 요인에 의해 일부 분리되거나 또는 오조립되는 경우에도 상기한 냉각팬(9)이 케이싱(1) 내부를 충분히 냉각시키지 못하여 전술한 문제들이 야기될 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 무전극 램프가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 냉가팬 또는 팬모터가 올바르게 구동되지 않는 경우 이를 감지하여 램프 구동을 정지시킬 수 있는 무전극 램프의 안전장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 케이싱이 올바로 체결되었는지를 판단하여 오체결시 이를 감지하여 램프 구동을 정지시킬 수 있는 무전극 램프의 안전장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 안전장치가 구비된 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도.

도 3은 도 2의 "A"부를 보인 상세도.

도 4는 본 발명 무전극 램프의 안전장치를 개략적으로 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 1A,1B : 상,하부 케이싱

2 : 고압 발생기 3 : 마이크로파 발생기

9 : 냉각팬 10 : 팬모터

110 : 팬 감지센서 111 : 발광부

112 : 수광부 120 : 반사판

130 : 모터 고정용 브라켓,차광부재 131 : 투광홀

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 무전극 전구에 봉입된 기체를 여기(exciting)시키기 위한 고압 발생기 및 마이크로파 발생기가 케이싱의 내부에 장착되고, 상기 고압 발생기 및 마이크로파 발생기를 냉각시키도록 상기한 케이싱의 내부에 장착되는 냉각팬과 그 냉각팬을 회전시키는 팬모터를 구비한 무전극 램프에 있어서,

상기 케이싱에 장착된 어느 하나의 부품에 장착되어 냉각팬에 빛을 조사하였다가 되돌아오는 빛의 유무를 통해 냉각팬의 구동 여부를 감지하는 팬 감지센서와, 상기 냉각팬의 외표면에 장착되어 팬 감지센서로부터 조사되는 빛을 반사시키는 반사판과, 상기 팬 감지센서에 전기적으로 연결되어 감지된 냉각팬의 구동여부에 따라 램프시스템을 온/오프 시키는 제어부로 구성한 무전극 램프의 안전장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 무전극 램프의 안전장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 안전장치가 구비된 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도이고, 도 3은 도 2의 "A"부를 보인 상세도이며, 도 4는 본 발명 무전극 램프의 안전장치를 개략적으로 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 안전장치가 구비된 무전극 램프는, 불활성 기체의 충전물이 채워지는 무전극 전구(L)와, 그 무전극 전구(L)를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구(L)의 충전물을 여기(exciting)시키는 여기수단과, 그 여기수단의 과열을 방지하는 냉각수단으로 구성된다.

상기 여기수단은 소정의 내부체적을 갖는 케이싱(1)과, 그 케이싱(1)내의 일측에 설치되어 전원이 공급되는 고압 발생기(2)와, 그 고압 발생기(2)의 일측에 설치되어 고압 발생기(2)에서 발생되는 고압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(3)와, 상기 고압 발생기(2)와 마이크로파 발생기(3) 사이에 장착되어 마이크로파 발생기(3)로부터 발생되는 마이크로파를 무전극 전구(L)의 발광부 쪽으로 안내하는 웨이브 가이드(4)와, 그 웨이브 가이드(4)에 연통되도록 외측으로 돌출장착되고 무전극 전구(L)의 발광부를 수용하여 마이크로파를 공진시키는 공진기(5)와, 그 공진기(5)의 내부에 장착되어 무전극 전구(L)에서 발생되는 빛을 반사하는 미러(6)와, 상기 공진기(5)의 외곽측에 구비되도록 케이싱(1)의 외곽에 설치되어 무전극 전구(L)에서 발생되는 빛을 모아주도록 반사하는 반사경(7)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(1)은 상부 케이싱(1A)과 하부 케이싱(1B)으로 분리 성형되어 후조립으로 체결되는 것으로, 그 중 상부 케이싱(1A)에는 상기한 무전극 전구(L) 및 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3) 그리고 공진기(5) 등이 장착되는 반면, 상기 하부 케이싱(1B)은 상기한 냉각수단이 장착된다.

상기 냉각수단은 하부 케이싱(1B)의 하단에 장착되어 공기를 케이싱(1)의 안쪽으로 유도하는 공기 유로 덕트(8)와, 그 공기 유로 덕트(8)의 내부에 장착되어 외부의 공기를 흡입하여 케이싱(1)의 안쪽으로 토출시키는 냉각팬(9)과, 상기 케이싱(1)의 내부에 장착되어 상기한 냉각팬(9)에 회전력을 인가하는 팬모터(10)와, 그 팬모터(10)의 외측면에 장착되어 빛을 발진시킨 후 되돌아오는 빛을 감지하여 냉각팬(9)의 구동여부를 감지하는 팬 감지센서(110)와, 상기 냉각팬(9)의 외표면에 부착되어 상기한 팬 감지센서(110)로부터 발진되는 빛을 후술할 투광홀(131)을 통해 받아 반사하는 반사판(120)으로 이루어진다.

상기 팬 감지센서(110)가 장착되는 위치는 상기 투광홀(131)을 통해 반사되는 빛을 감지할 수 있는 위치라면 본 실시예에서와 같이 팬모터(10)의 외표면 외에 어느 부품에 장착되어도 무방하다.

상기 팬 감지센서(110)와 반사판(120) 사이의 케이싱(1)에는 팬모터(10)의 회전축(미부호)를 지지하도록 금속성의 모터 고정용 브라켓(130)이 일체로 고정되고, 그 모터 고정용 브라켓(130)에는 팬 감지센서(110)로부터 발진되는 빛이 반사판(120)에 도착하였다가 되돌아 오도록 투광홀(131)이 형성된다.

상기 팬 감지센서(110)는 발광부(111) 및 그 발광부(111)에서 발진되는 빛이 받도록 배치되어 빛이 되돌아 오는지 여부에 따라 제어부(미도시)에 온/오프 신호를 인가하는 수광부(112)가 일체로 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 11은 전구 냉각용 모터, 12는 라이트 가이드, h는 배기구이다.

상기와 같은 본 발명의 안전장치가 구비된 무전극 램프는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전원이 고압 발생기(2)로 공급되면, 그 고압 발생기(2)에서 고압이 발생되어 마이크로파 발생기(3)로 전달되고, 이 마이크로파 발생기(3)에서 생성되는 마이크로파는 웨이브 가이드(4A)를 통해 공진기(4)의 내부로 전달되어 무전극 전구(L)에 봉입된 기체를 여기시켜 가시광선을 발생시키게 되고, 이 가시광선은 미러(6) 및 반사경(7)에 전반사되거나 또는 그대로 직진하여 원통상의 라이트 가이드(12)를 따라 타단쪽으로 진행하면서 설치장소를 조명하게 된다.

이와 동시에, 상기 팬모터(10)가 함께 구동되어 냉각팬(9)을 회전시킴으로써 이 냉각팬(9)이 공기 안내 덕트(8)를 통해 외부의 공기를 흡입하여 사방으로 토출시키게 되고, 이 사방으로 토출되는 공기는 케이싱(1) 내부로 토출되어 상기한 고압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)에서 발생되는 열을 냉각시키게 된다.

이때, 상기 팬모터(9)에 장착된 팬 감지센서(110)의 발광부(111)에서 냉각팬(9)에 부착된 반사판(120)으로 빛을 발진시키게 되고, 이 빛은 반사판(120)에 반사된 다음에 다시 상기 팬 감지센서(110)의 수광부(112)에 감지되며, 이 수광부(112)에 감지되는 펄스신호에 따라 냉각팬(9)이 회전하고 있는지를 제어부(미도시)에 전달하게 되고, 이 전달된 내용에 따라 램프 시스템을 정지시킬 것인지를 판단하여 시스템을 온/오프 시키게 된다.

즉, 상기 반사판(120)은 냉각팬(9)의 일측에 조각으로 장착되므로 냉각팬(9)이 회전을 하고 있는 경우에는 팬 감지센서(110)에서 발진되었다가 되돌아 오는 빛이 일정한 펄스주기를 갖게 되어 제어부에서는 이를 통해 램프의 여기수단이 원활하게 냉각되고 있는 것으로 판단하여 램프 시스템의 온 상태를 지속적으로 유지시키는 반면, 상기 냉각팬(9)이 정지되거나 문제가 있는 경우에는 상기한 펄스주기가 형성되지 않거나 일정하지 않음에 따라 제어부에서는 냉각수단에 문제가 발생되었다고 판단하여 램프 시스템을 오프시키게 된다.

한편, 상기 팬 감지센서(110)와 반사판(120) 사이에 투광홀(131)을 갖는 금속성의 차광부재(130)를 개재시키되 그 차광부재(130)를 케이싱(1)에 일체로 결합시키게 되면, 상기 팬 감지센서(110)로부터 발진되는 빛이 상기한 투광홀(131)에 정확하게 세팅되지 못하는 경우 빛이 차광부재(130)에 부딪혀 반사되면서 펄스가 변화되지 않음에 따라 제어부에서는 케이싱(1)이 올바르게 조립되지 않은 것으로판단하여 역시 램프 시스템을 정지시키게 된다.

본 발명에 의한 무전극 램프의 안전장치는, 상기 팬모터의 외표면에 냉각팬에 빛을 조사하였다가 되돌아오는 빛의 유무를 통해 냉각팬의 구동 여부를 감지하는 팬 감지센서를 장착하고, 상기 냉각팬의 외표면에는 팬 감지센서로부터 조사되는 빛을 반사시키는 반사판을 장착하며, 상기 팬 감지센서에 전기적으로 연결되어 감지된 냉각팬의 구동여부에 따라 램프시스템을 온/오프 시키는 제어부로 구성함으로써, 상기 냉각팬이 여러 요인에 의해 올바르게 구동되지 않거나 케이싱이 오조립되는 경우 이를 정확하게 감지하는 동시에 램프시스템을 정지시켜 램프시스템이 과열에 의해 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 무전극 전구에 봉입된 기체를 여기(exciting)시키기 위한 고압 발생기 및 마이크로파 발생기가 케이싱의 내부에 장착되고, 상기 고압 발생기 및 마이크로파 발생기를 냉각시키도록 상기한 케이싱의 내부에 장착되는 냉각팬과 그 냉각팬을 회전시키는 팬모터를 구비한 무전극 램프에 있어서,

   상기 케이싱에 장착된 어느 하나의 부품에 장착되어 냉각팬에 빛을 조사하였다가 되돌아오는 빛의 유무를 통해 냉각팬의 구동 여부를 감지하는 팬 감지센서와, 상기 냉각팬의 외표면에 장착되어 팬 감지센서로부터 조사되는 빛을 반사시키는 반사판과, 상기 팬 감지센서에 전기적으로 연결되어 감지된 냉각팬의 구동여부에 따라 램프시스템을 온/오프 시키는 제어부로 구성한 무전극 램프의 안전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 팬 감지센서는 반사판에 대향되는 팬모터의 외표면에 장착되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 안전장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 팬 감지센서와 반사판 사이에 빛이 통과할 수 있도록 투광홀을 갖는 차광부재가 케이싱에 일체로 구비되고, 상기 팬 감지센서로부터 발진된 빛이 상기한 투광홀을 통과하여 반사판에 도착하는지 여부에 따라 케이싱의 체결상태를 제어부에서 판단하여 램프시스템을 온/오프시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 안전장치.