KR100400401B1 - 무전극 조명기기의 램프 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전극 조명기기의 램프 방열구조에 관한 것으로, 본 발명은 전자파 발생수단에서 발생되는 전자파에 의해 전계를 발생시키는 공진기와, 상기 공진기 내부에 구비되어 그 공진기에서 발생되는 전계에 의해 내부에 충진된 물질이 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광시키는 무전극 램프와, 내부에 상기 공진기 및 무전극 램프가 위치하도록 케이싱에 장착되어 그 무전극 램프에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓을 포함한 무전극 조명기기에서, 상기 반사갓의 외면에 표면적이 넓어지도록 거친면부가 구비되도록 구성하여 상기 무전극 램프에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛을 반사시키는 반사갓의 표면적을 극대화시킴으로써 상기 무전극 램프에서 빛을 발생시키면서 함께 발생되는 열을 외부로 원활하게 방열시켜 그 무전극 램프에서 발생되는 열로 인하여 부품들, 즉 무전극 램프 및 공진기 등의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

무전극 조명기기의 램프 방열구조{LIGHTING APPARATUS FOR PLASMA LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 조명기기의 램프 방열구조에 관한 것으로, 특히 무전극 램프에서 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광하는 과정에서 함께 발생되는 열을 외부로 원활하게 방출시킬 수 있도록 한 무전극 조명기기의 램프 방열구조에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기는 무전극 램프에 충진된 가스를 여기시켜 플라즈마 상태로 변환시킴에 의해 빛을 발생시키는 장치이다.

도 1은 상기 무전극 조명기기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 조명기기는 케이싱(10)과, 그 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생수단(20)과, 상기 고전압 발생수단(20)과 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 상기 고전압 발생수단(20)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 전자파 발생수단(30)과, 상기 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 전자파 안내함과 아울러 제1 공진기 역할을 하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 전면 외측에 설치되어 상기 도파관(40)을 통해 안내되는 전자파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 제2 공진기(50)와, 상기 제2 공진기(50)의 내부에 회전 가능하도록 장착되어 그 제2 공진기(50)의 강한 전계에 의해 내부에 충진된 가스가 여기되면서 플라즈마를 형성하여 빛을 발생시키는 무전극 램프(60)와, 그 무전극 램프(60)의 후면에 위치하여 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 미러(70) 및 그 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 모아 전방으로 반사시키는 반사갓(80)을 포함하여 구성된다.

상기 케이싱(10)의 내부에 상기 무전극 램프(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90) 및 그 제1 구동모터(90)와 무전극 램프(60)를 연결하는 연결축(91)이 구비된다. 그리고 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 상기 케이싱(10)에 냉각팬(100) 및 그 팬을 구동시키는 제2 구동모터(101)가 장착되고 그 냉각팬(100)에 의해 발생되는 공기의 유동을 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)으로 안내하는 에어덕트(110)가 구비된다.

상기한 바와 같은 무전극 조명기기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면 상기 고전압 발생수단(20)에 고전압을 발생시키게 되고 그 고전압 발생수단(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 전자파 발생수단(30)에서 전자파를 발진시키게 된다. 상기 전자파 발생수단(30)에서 발진되는 전자파는 도파관(40)을 통해 제2 공진기(50)에 전달되어 그 제2 공진기(50)에서 강한 전계를 분포시키게 되며 그 강한 전계에 의해 상기 무전극 램프(60)에 충진된 물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다.

상기 무전극 램프(60)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

이와 동시에 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극 램프(60)를 회전시킴에 따라 무전극 램프(60)를 냉각시키게 되며, 아울러 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 냉각팬(100)을 회전시킴에 따라 외부의 공기가 에어덕트(110)를 통해 유동하여 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)을 냉각시키게 된다.

한편, 상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓(80)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 계란을 반 자른 형태로 일정 두께를 갖도록 형성된 포물 곡면부(81)와 그 포물 곡면부(81)의 곡률 반경이 작은 부분에 관통 연장 형성되어 상기 케이싱(10)측과 결합되는 결합부(82)와 상기 포물 곡면부(81)의 개구된 부분인 개구부(83)를 구비하여 이루어진다. 상기 반사갓(80)은 금속재로 스테인레스 계열의 금속으로 형성되며 그 포물 곡면부(81)의 내면에는 반사막(F)으로 코팅된다.

상기 반사갓(80)은 그 결합부(82)가 상기 케이싱(10)측에 고정 결합되며 이때 상기 반사갓(80)의 내부에 상기 무전극 램프(60) 및 제2 공진기(50)가 위치하게 되고 상기 반사갓의 개구부(83)에는 커버 글래스(120)가 복개 결합된다.

상기 반사갓(80)은 상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 무전극 램프(60)를 축으로 하여 전면으로 재반사시켜 빛의 손실을 줄이게 된다.

한편, 상기 무전극 램프(60)에서 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광시키는 과정에서 고온의 열을 발생시키게 되고 이와 같이 발생되는 열은 상기 반사갓(80)을 통해 외부로 방열된다. 그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 열이 반사갓(80)을 통해 효과적으로 방열되지 못하여 상기 반사갓(80)의 내부가 고온 상태가 되며 이와 같은 고온의 상태가 유지됨에 따라 매시로 형성된 공진기(50)가 열화되어 수명이 단축될 뿐만 아니라 무전극 램프(60)도단축시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 무전극 램프에서 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광하는 과정에서 함께 발생되는 열을 외부로 원활하게 방출시킬 수 있도록 한 무전극 조명기기의 램프 방열구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 무전극 조명기기를 도시한 단면도,

도 2는 종래 무전극 조명기기의 반사갓을 도시한 정단면도,

도 3은 본 발명의 무전극 조명기기 램프 방열구조가 구비된 무전극 조명기기의 단면도,

도 4는 본 발명의 무전극 조명기기 램프 방열구조의 작용을 도시한 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 케이싱 30 ; 전자파 발생수단

50 ; 공진기 60 ; 무전극 램프

130 ; 반사갓 134 ; 거친면부

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 전자파 발생수단에서 발생되는 전자파에 의해 전계를 발생시키는 공진기와, 상기 공진기 내부에 구비되어 그 공진기에서 발생되는 전계에 의해 내부에 충진된 물질이 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광시키는 무전극 램프와, 내부에 상기 공진기 및 무전극 램프가 위치하도록 케이싱에 장착되어 그 무전극 램프에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓을 포함한 무전극 조명기기에 있어서, 상기 반사갓의 외면에 표면적이 넓어지도록 거친면부가 구비된 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 무전극 램프 방열구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 무전극 조명기기의 램프 방열구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 무전극 조명기기 램프 방열구조의 일실시예가 구비된 무전극 조명기기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 무전극 조명기기는 소정 형상의 케이싱(10) 내측 전면에 고전압을 발생시키는 고전압 발생수단(20)이 장착되고 그 고전압 발생수단(20)에서 발생되는 고전압을 전달받아전자파를 발생시키는 전자파 발생수단(30)이 상기 고전압 발생수단(20)과 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10) 내측 전면에 장착된다.

그리고 상기 전자파 발생수단(30)과 상기 고전압 발생수단(20)사이에 상기 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 전자파를 안내함과 동시에 진공기 역할을 하는 도파관(40)이 장착되고 상기 도파관(40)으로 전송되는 전자파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 공진기(50)가 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 외측으로 돌출되게 결합된다. 상기 공진기(50)는 일측이 막힌 원통 형태의 매시로 이루어진다.

그리고 상기 공진기(50) 내부에 물질이 충진된 무전극 램프(60)가 위치하게 되며 그 무전극 램프(60)에 충진된 물질은 램프 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속물질과 발광 초기에 램프 내부에 플라즈마를 형성하는 물질 등이 포함되어 이루어진다.

상기 케이싱(10)의 내부에 상기 무전극 램프(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90) 및 그 제1 구동모터(90)와 무전극 램프(60)를 연결하는 연결축(91)이 구비된다. 그리고 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 상기 케이싱(10)에 냉각팬(100) 및 그 팬을 구동시키는 제2 구동모터(101)가 장착되고 그 냉각팬(100)에 의해 발생되는 공기의 유동을 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)으로 안내하는 에어덕트(110)가 구비된다.

그리고 상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓(130)이상기 케이싱(10)에 결합되되 그 내부에 무전극 램프(60) 및 공진기(50)가 위치하도록 결합되며 상기 무전극 램프의 내측에 위치하는 공진기(50)내부에 미러(70)가 장착된다.

상기 반사갓(130)은 계란을 반 자른 형태로 일정 두께를 갖도록 형성된 포물 곡면부(131)와 그 포물 곡면부(131)의 곡률 반경이 작은 부분에 관통 연장 형성되어 상기 케이싱(10)측과 결합되는 결합부(132)와 상기 포물 곡면부(131)의 개구된 부분인 개구부(133)를 구비하여 이루어진다. 상기 반사갓(130)은 금속재로 스테인레스 계열의 금속으로 형성되며 그 포물 곡면부(131)의 내면에는 반사막(F)으로 코팅된다.

그리고 상기 반사갓(130)의 외면에 표면적이 넓어지도록 거친면부(134)가 구비되며 그 거친면부(134)는 상기 포물 곡면부(131)에 형성됨이 바람직하다. 상기 거친면부(134)는 상기 반사갓 포물 곡면부(131)의 일부분의 영역에 걸쳐 형성되거나 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 거친면부(134)는 열전도성이 우수한 은 또는 알루미늄의 분말을 상기 반사갓(130)의 외면에 도포됨에 의해 형성된다.

또한 상기 반사갓(130)에 형성되는 거친면부의 다른 변형예로, 그 반사갓의 포물 곡면부(131)의 외면에 다수개 반구 형태의 미세 돌기, 즉 엠보싱 처리하여 형성된 형태로 이루어진다.

상기 반사갓(130)은 그 결합부(132)가 상기 케이싱(10)측에 고정 결합되며 이때 상기 반사갓(130)의 내부에 상기 무전극 램프(60) 및 제2 공진기(50)가 위치하게 되고 상기 반사갓(130)의 개구부(133)에는 커버 글래스(120)가 복개 결합된다.

이하, 본 발명의 무전극 조명기기 램프 방열구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 무전극 조명기기는 전원이 인가되어 상기 고전압 발생수단(20)에 고전압을 발생시키게 되면 그 고전압 발생수단(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 전자파 발생수단(30)에서 전자파를 발진시키게 된다. 상기 전자파 발생수단(30)에서 발진되는 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 강한 전계를 분포시키게 되며 그 강한 전계에 의해 상기 무전극 램프(60)에 충진된 물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시켜 빛을 발광시키게 된다.

상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 플라즈마에서 발광되는 빛은 상기 반사갓(130)과 미러(70)를 통해 무전극 램프(60)를 축으로 하여 전면으로 반사시키게 된다.

이와 함께, 상기 전원이 인가됨과 동시에 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극 램프(60)를 회전시킴에 따라 무전극 램프(60)를 냉각시키게 되며, 아울러 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 냉각팬(100)을 회전시킴에 따라 외부의 공기가 에어덕트(110)를 통해 유동하여 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)을 냉각시키게 된다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 램프(60)에서 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광시키는 과정에서 열을 발생시키게 되며 그 무전극 램프(60)에서 발생되는 열은 거친면부(134)가 구비된 반사갓(130)을 통해 외부로 방열된다.즉, 상기 반사갓(130)의 외면에 거친면부(134)가 구비되어 그 반사갓(130)의 방열 표면적이 넓어지게 됨으로써 방열량이 증가하게 되어 열 방출이 원활하게 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 무전극 조명기기의 램프 방열구조는 전자파 발생수단에서 발생되는 전자파에 의한 전계에 의해 무전극 램프에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛을 반사시키는 반사갓의 표면적을 극대화시켜 상기 무전극 램프에서 빛을 발생시키면서 함께 발생되는 열이 외부로 원활하게 방열됨으로써 무전극 램프에서 발생되는 열로 인하여 부품들, 즉 무전극 램프 및 공진기 등의 수명이 단축되는 것을 방지하게 되어 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전자파 발생수단에서 발생되는 전자파에 의해 전계를 발생시키는 공진기와, 상기 공진기 내부에 구비되어 그 공진기에서 발생되는 전계에 의해 내부에 충진된 물질이 플라즈마를 발생시키면서 빛을 발광시키는 무전극 램프와, 내부에 상기 공진기 및 무전극 램프가 위치하도록 케이싱에 장착되어 그 무전극 램프에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓을 포함한 무전극 조명기기에 있어서, 상기 반사갓의 외면에 표면적이 넓어지도록 거친면부가 구비된 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 무전극 램프 방열구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 거친면부는 은 분말 또는 알루미늄 분말을 상기 반사갓의 외면에 도포하여 이루어진 것을 특징으로 무전극 조명기기의 램프 방열구조.