KR100393788B1 - 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 특히 도파관의 중앙부에 전구 모터 등을 설치할 수 있도록 공간부를 형성함으로써 전체적인 시스템을 소형화할 수 있도록 한 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 원통형상으로 이루어져, 그 일측면에 마그네트론으로부터 발진된 마이크로파가 전달되도록 입구부가 형성되고, 상부에 공진기로 마이크로파가 전송되도록 출구부가 형성되며, 마이크로파가 전송되는 내부 도파 통로를 형성토록 가운데 부분에 내부 도파 통로와 구획, 차단되고 외부와 통하는 중앙 공간부가 형성된 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관에 있어서, 상기 도파관은 상기 중앙 공간부에서 반경 방향으로 더 확장되는 확장 공간부가 형성된다.

Description

마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조{THE MICROWAVE LIGHTING APPARATUS AND THE WAVEGUIDE}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 특히 도파관의 중앙부에 전구 모터 등을 설치할 수 있도록 공간부를 형성함으로서 전체적인 시스템을 소형화할 수 있도록 한 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조에 관한 것이다.

마이크로파를 이용한 조명기구는 무전극 플라즈마 전구에 마이크로파를 가하여 이로부터 가시광선 또는 자외선을 발광시키는 장치로서, 통상적인 백열등이나 형광등에 비해 램프의 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

도 1은 마이크로파를 이용한 조명장치의 내부 구조가 도시된 단면도이다.

마이크로파를 이용한 조명장치는 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(1)과, 상기 마그네트론(1)으로부터 마이크로파를 전달하는 도파관(10)과, 상기 도파관(10)을 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 내부에 봉입된 물질이 플라즈마화 되면서 빛을 발생시키는 전구(5)와, 상기 도파관(10)과 전구(5)의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(5)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(3)로 구성된다.

이와 같은 마이크로파를 이용한 조명장치는 상기와 같은 기본 구조에 상기 마그네트론(1)에 상용 교류전원을 고압으로 승압시켜 제공하는 고압 발생기(7)와, 상기 마그네트론(1)과 고압 발생기(7) 등을 냉각시키기 위한 냉각 팬(9a) 및 냉각팬 모터(9b)와, 상기 전구(5)에서 발생된 빛을 앞쪽으로 집중 반사시키는 반사경(6)과, 상기 고압 발생기(7) 및 냉각 팬(9a), 냉각팬 모터(9b) 등을 포함한 각종 요소를 제어하는 제어부(미도시 됨)가 추가로 구성된다.

미설명 부호 4a는 상기 전구(5)를 회전시켜 냉각시키는 전구 모터이고, 4b는 전구 모터(4a)에서 전구(5)로 연결되는 축이다.

상기한 바와 같은 마이크로파를 이용한 조명장치는 상기 제어부에서 고압 발생기(7)에 구동신호를 입력하면, 고압 발생기(7)는 외부로부터 교류 전원을 승압시켜 승압된 고압을 마그네트론(1)에 공급한다.

상기 마그네트론(1)은 상기 고압 발생기(7)로부터 공급된 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성시키고, 이렇게 생성된 마이크로파는 도파관(10)을 통해 공진기(3) 내부로 방사되면서 전구(5) 내의 봉입된 물질을 방전시켜 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생시키게 된다.

이와 같이 상기 전구(5)에서 발생된 빛은 미러(8) 및 반사경(6)을 통해 전방으로 반사되면서 공간을 밝혀주게 된다.

도 2a는 상기한 바와 같은 마이크로파를 이용한 조명장치에 사용되는 도파관의 확대 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도이다.

종래 기술의 도파관(10)은 측면에 마그네트론(1)이 설치되어 마이크로파가 전송되는 원통형상으로 이루어진 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 상부에 결합되어 출구부(16)를 통해 마이크로파가 공진기(3) 내부로 전파되게 하는 커버부(15)로 구성된다.

특히 상기 본체부(11)는 일측면에 상기 마그네트론(1)으로부터 발진된 마이크로파가 들어오는 입구부(12)가 형성되고, 상기 입구부(12)의 반대쪽에는 내부로 전송된 마이크로파가 커버부(15)를 통해 빠져나가도록 하는 차단벽(13)이 형성된다.

그리고, 상기 본체부(11)의 중앙에는 내부에 마이크로파가 전송되는 도파 통로를 형성토록 원통 형상의 공간부(14)가 형성되며, 이 공간부(14)에는 상기한 전구 모터(4a)의 축(4b)이 지나가며 상측에는 축지지부(14a)가 형성된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 도파관을 갖는 마이크로파를 이용한 조명장치는 도파관(10)의 하부에 전구 모터(4a)가 조립되기 때문에 전구 모터(4a)가 설치되는 공간만큼 전체 조명 시스템의 크기가 커지게 되어 소형 모터를 채용하더라도 전체 시스템의 크기를 줄이는 데는 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도파관의 중앙 공간부에 전구 모터를 설치함으로써 전체 조명 시스템의 부피를 줄일 수 있도록 하는 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 마이크로파를 이용한 조명장치가 도시된 단면도,

도 2a는 도 1의 도파관의 확대 단면도,

도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 마이크로파를 이용한 조명장치가 도시된 단면도,

도 4a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 도파관이 도시된 단면도,

도 4b는 도 4a의 B-B선 방향의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 도파관이 도시된 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예의 도파관이 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 마그네트론 52 : 고압 발생기

53 : 공진기 55 : 전구

56 : 냉각 팬 57 : 냉각팬 모터

58 : 반사경 60 : 도파관

61 : 본체부 62 : 입구부

63 : 차단벽 64 : 중앙 공간부

65 : 확장 공간부 66 : 축지지부

67 : 커버부 68 : 출구부

70 : 전구 모터 75 : 전구 축

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 마이크로파를 이용한 조명장치는, 마그네트론으로부터 발진된 마이크로파를 공진기로 전송할 수 있는 내부 도파 통로가 형성된 도파관과; 상기 공진기의 내부에 위치되어 상기 도파관을 통해 전송된 마이크로파 에너지에 의해 빛을 발생시키는 전구와; 상기 도파관의 공간부 내에 설치되어 상기 전구와 축으로 연결됨으로써 전구를 회전시키는 전구 모터를 포함한 마이크로파를 이용한 조명장치에 있어서, 상기 도파관의 중앙부에 상기 내부 도파 통로와 구획, 차단된 중앙 공간부가 형성되고, 상기 중앙 공간부에 상기 전구 모터가 내장 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관 구조는, 원통형상으로 이루어져, 그 일측면에 마그네트론으로부터 발진된 마이크로파가 전달되도록 입구부가 형성되고, 상부에 공진기로 마이크로파가 전송되도록 출구부가 형성되며, 마이크로파가 전송되는 내부 도파 통로를 형성토록 가운데 부분에 내부 도파 통로와 구획, 차단되고 외부와 통하는 중앙 공간부가 형성된 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관에 있어서, 상기 도파관은 상기 중앙 공간부에서 반경 방향으로 더 확장되는 확장 공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 마이크로파를 이용한 조명장치가 도시된 단면도이고, 도 4a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 도파관이 도시된 단면도이며, 도 4b는 도 4a의 B-B선 방향의 단면도이다.

본 발명에 따른 제1 실시예의 마이크로파를 이용한 조명장치는 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(51)과, 상기 마그네트론(51)으로부터 마이크로파를 전달하는 도파관(60)과, 상기 도파관(60)을 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 내부에 봉입된 물질이 방전되면서 빛을 발생시키는 전구(55)와, 상기 도파관(60)과 전구(55)의 앞쪽에 위치되어 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(55)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(53)로 구성된다.

이와 같은 구성에 상기 마그네트론(51)에 상용 교류전원을 고압으로 승압시켜 제공하는 고압 발생기(52)와, 상기 마그네트론(51)과 고압 발생기(52) 등을 냉각시키기 위한 냉각 팬(56) 및 냉각팬용 모터(57)와, 상기 전구(55)에서 발생된 빛을 앞쪽으로 집중 반사시키는 반사경(58)이 포함되어 구성된다.

여기서 상기한 도파관(60)은 원통형상으로 이루어지고, 그 측면에 상기 마그네트론(51)이 설치되어 마이크로파가 전송되는 입구부(62)가 형성된 본체부(61)와, 상기 본체부(61)의 상부에 결합되어 출구부(68)를 통해 마이크로파가 공진기(53) 내부로 전파되게 하는 커버부(67)로 구성된다.

상기에서 본체부(61)는 일측면에 상기 마그네트론(51)으로부터 발진된 마이크로파가 들어오는 입구부(62)가 형성되고, 상기 입구부(62)의 반대쪽에는 내부로 전송된 마이크로파가 커버부(67)를 통해 빠져나가도록 하는 차단벽(63)이 형성된다.

특히, 상기 본체부(61)의 중앙에는 마이크로파가 전송되는 내부 도파 통로(G)를 형성토록 내부 도파 통로(G)와 구획, 차단되고 외부와 통하는 중앙 공간부(64)가 형성됨과 아울러 상기 중앙 공간부(64)에서 반경 방향으로 더 확장되는 확장 공간부(65)가 형성된다.

여기서 상기 확장 공간부(65)는 상기 중앙 공간부(64)의 상측 중간에서 도파관(60)의 밑면까지 원통형상 즉, 그 단면이 'ㄱ'모양으로 확장된 모양으로 형성된다.

이와 같은 중앙 공간부(64)와 확장 공간부(65) 내에는 도 3에서와 같이 상기전구(55)를 회전시켜 냉각시킬 수 있는 전구 모터(70)가 설치되고, 상기 전구 모터(70)와 전구(55) 사이에는 상기 중앙 공간부(64)를 관통하는 전구 축(75)이 연결된다.

그리고, 상기 중앙 공간부(64)의 상측부와 상기 커버부(67)에는 상기 전구 축(75)을 지지토록 축지지부(66)가 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 도파관 구조가 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 제2 실시예의 도파관(60')은 확장 공간부(65')가 중앙 공간부(64')의 가운데 부분에서 그 단면이 'ㄷ'자 모양을 이루도록 확장된 모양으로 형성된다.

도 6은 본 발명에 따른 제3 실시예의 도파관이 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 제3 실시예의 도파관(60")은 확장 공간부(65")가 중앙 공간부(64")의 가운데 부분에서 그 단면이 반원 모양을 이루도록 확장된 모양으로 형성된다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나 상기한 바와 같이 도파관(60)의 확장 공간부(65) 내에 전구 모터(70) 대신에 다른 구조물 즉, 마그네트론이나 냉각팬용 모터 등을 설치할 수도 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 마그네트론(51)에서 마이크로파가 생성되면, 이 마이크로파는 도파관(60)의 입구부(61)를 통해 내부 도파 통로(G)를 전달된다.

상기 도파관(60) 내로 전달된 마이크로파는 내부벽과 차단벽(63)에 부딪히면서 커버부(67)의 출구부(68)를 통해 공진기(53) 내부로 방사되어 전구(55) 내에 봉입된 물질을 여기시켜 플라즈마를 발생시키고, 이때 전구(55) 내에서 고유한 스펙트럼을 갖는 빛이 발광되어 반사경(58)에 반사되어 전방으로 방사된다.

특히 상기와 같이 마이크로파 에너지를 이용하여 빛을 발생시키는 과정에서 전구(55)에 높은 열이 발생하게 되는데, 상기 도파관(60)의 중앙 공간부(64) 및 확대 공간부(65)에 설치된 전구 모터(70)가 작동함으로써 전구(55)를 회전시켜 냉각시키게 된다.

상기한 바와 같이 도파관(60)의 중앙 공간에 전구 모터(70)를 설치함으로써 도 1에서와 같은 전구 모터가 차지하는 공간을 줄일 수 있게 되어 전체적인 조명 시스템의 부피를 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 마이크로파를 이용한 조명장치 및 도파관 구조는 도파관의 중앙 공간부가 반경 방향으로 확장되고, 이 확장된 공간에 전구 모터 등이 설치되기 때문에 전체 조명 시스템의 크기를 축소할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Claims (6)

1. 마그네트론으로부터 발진된 마이크로파를 공진기로 전송할 수 있는 내부 도파 통로가 형성된 도파관과; 상기 공진기의 내부에 위치되어 상기 도파관을 통해 전송된 마이크로파 에너지에 의해 빛을 발생시키는 전구와; 상기 도파관의 공간부 내에 설치되어 상기 전구와 축으로 연결됨으로써 전구를 회전시키는 전구 모터를 포함한 마이크로파를 이용한 조명장치에 있어서,

   상기 도파관의 중앙부에 상기 내부 도파 통로와 구획, 차단된 중앙 공간부가 형성되고, 상기 중앙 공간부에 상기 전구 모터가 내장 설치된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명장치.
2. 원통형상으로 이루어져, 그 일측면에 마그네트론으로부터 발진된 마이크로파가 전달되도록 입구부가 형성되고, 상부에 공진기로 마이크로파가 전송되도록 출구부가 형성되며, 마이크로파가 전송되는 내부 도파 통로를 형성토록 가운데 부분에 내부 도파 통로와 구획, 차단되고 외부와 통하는 중앙 공간부가 형성된 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관에 있어서,

   상기 도파관은 상기 중앙 공간부에서 반경 방향으로 더 확장되는 확장 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 확장 공간부는 상기 중앙 공간부의 중간에서 도파관의 밑면까지 원통형상으로 확장되어 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관 구조.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 확장 공간부는 상기 중앙 공간부의 가운데 부분에 그 단면이 'ㄷ'자 모양을 이루도록 확장된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관 구조.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 확장 공간부는 상기 중앙 공간부의 가운데 부분에 그 단면이 반원 모양을 이루도록 확장된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명장치의 도파관 구조.
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