KR100404474B1 - 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 내열성 재질을 이용하여 소정 형상으로 투광부를 형성하는 단계와, 빛은 통과하면서 마이크로파는 차단할 수 있는 패턴을 구비하도록 마스크를 제작하여 투광부의 외주면에 부착하는 단계와, 투광성 도전물질을 마스크의 외측면에 증착하여 전자파 차단부 형성 단계와, 마스크의 패턴에 증착한 투광성 도전물질을 제외하고 마스크를 제거하는 단계로 수행하여 공진기를 마그네트론에 연통하는 투광부와 그 투광부의 외주면에 코팅한 전자파 차단부로 구성함으로써, 전구에서 발생하는 고열로 인해 공진기가 산화 및 박리하면서 파손하는 것을 미연에 방지하고, 이를 통해 조명시스템의 수명을 한층 연장함과 아울러 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Description

마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법{RESONATOR STRUCTURE FOR MICROWAVE LIGHTING SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 특히 공진기가 열화로 인해 파손하는 것을 방지할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 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 조명시스템의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 케이싱(1)의 내부에 장착하여 마이크로파를 생성하는 마그네트론(2)과, 마그네트론(2)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압 발생기(3)와, 마그네트론(2)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 마이크로파를 전달하는 도파관(4)과, 내부에 발광물질을 봉입하고 도파관(4)을 통해 전달한 마이크로파 에너지에 의해 봉입한 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 전구(5)와, 도파관(4)과 전구(5)의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(5)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(6)와, 공진기(6)를 수용하여 전구에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사경(7)과, 전구(5) 후방측의 공진기(6) 내부에 장착하여 마이크로파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체 거울(8)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(9)로 구성되어 있다.

전구(5)는 석영이나 세라믹으로 형성하여 그 내부에 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 발광물질을 봉입하는 발광부(5a)와, 발광부(5a)에 용접 결합하여 케이싱(1)의 안쪽으로 연장하는 축부(5b)로 이루어져 있다.

공진기(6)는 도 2에서와 같이 한 쪽 끝이 막힌 원통형상으로 된 망체(mesh)로 형성하여 그 열린 쪽을 도파관(6)에 씌워 결합하도록 이루어져 있다. 또, 공진기(6)는 스테인레스 스틸과 같은 금속성 재질로 된 단일 구조로 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 M1은 전구모터, M2는 팬모터이다.

상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템은 다음과 같이 동작한다.

즉, 제어부에서 고압 발생기(3)에 구동신호를 입력하면, 고압 발생기(3)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고압을 마그네트론(2)에 공급하고, 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성하며, 이렇게 생성된 마이크로파는 도파관(4)을 통해 공진기(6) 내부로 방사하면서 전구(5) 내의 봉입된 물질을 방전하여 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 반사경(7)과 유전체 거울(8)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 전구(5)에서 상당한 열이 발생함과 아울러 반사경(7)의 내부로 공기가 스며들어 공진기(6)가 고온과 대기에 노출되고, 이로 인해 시간이 경과함에 따라 금속성인 공진기(6)가 산화하거나 박리하여 결국 제품의 수명이 단축하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 공진기가 산화하거나 박리하면서 파손되는 것을 방지할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템에서 공진기를 파단하여 보인 사시도.

도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일부를 보인 부분 종단면도.

도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기를 파단하여 보인 사시도.

도 5는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기를 제조하는 과정을 보인 블록도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 공진기 11 : 투광부

12 : 전자파 차단부

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 봉입물질을 충진한 전구와, 전구를 수용하도록 마그네트론에 연통 설치하여 전구에서 발생하는 빛은 통과하면서 마이크로파는 차단하는 공진기를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서, 상기 전구를 수용하도록 한 쪽이 열린 통체로 형성하여 마그네트론에 연통하는 투광부와, 상기 투광부의 외주면에 코팅하여 마그네트론에서 공급된 마이크로파의 누설을 방지하는 전자파 차단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조를 제공한다.

또, 내열성 재질을 이용하여 소정 형상으로 투광부를 형성하는 단계와, 빛은 통과하면서 마이크로파는 차단할 수 있는 패턴을 구비하도록 마스크를 제작하여 투광부의 외주면에 부착하는 단계와, 투광성 도전물질을 마스크의 외측면에 증착하여 전자파 차단부 형성 단계와, 마스크의 패턴에 증착한 투광성 도전물질을 제외하고 마스크를 제거하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일부를 보인 부분 종단면도이고, 도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기를 파단하여 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기를 제조하는 과정을 보인 블록도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기(10)는, 마그네트론(2)에서 발생하여 공급된 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하는 전구(5)를 수용하는 투광부(11)와, 투광부(11)의 외주면에 코팅하여 상기한 전구에서 발광한 빛은 통과하면서 마그네트론(2)에서 공급한 마이크로파의 누설은 차단하는 전자파 차단부(12)로 이루어진다.

투광부(11)는 열린 쪽으로 전구(5)를 수용하여 도파관(4)에 끼워 결합하도록 한 쪽이 막힌 원통형으로 형성하고, 전구(5)에서 발생하는 고열이 전자파 차단부(12)에 전달되는 것을 방지할 수 있도록 석영(quartz)과 같은 비금속 재질이면서 고내열성을 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 전자파 차단부(12)는 투광부(11)의 외주면에 망체 형상으로 형성하는 것으로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투광성 도전물질로 형성하는 것이 바람직하나 경우에 따라서는 광투과율이 95% 이상이고, 유전 손실이 5×10^-4이하의 조건을 만족하는 다른 물질로도 형성할 수 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 5a는 발광부, 5b는 축부, 7은 반사경, 8은 유전체 거울이다.

상기와 같은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기를 제조하는 과정은 다음과 같다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 고내열성을 갖는 재질을 이용하여 한 쪽이 막힌 원통 모양으로 투광부(11)를 형성하고, 이와 동시에 전구(5)에서 발생하는 빛은 통과하면서 마그네트론(2)에서 공급된 마이크로파는 차단할 수 있도록 망체 형상으로 패턴을 형성하는 마스크(미도시)를 제작하며, 마스크를 투광부(11)의 외주면에 고르게 부착한 다음에 별도의 스퍼터링 장비를 이용하여 마스크의 외측면에 ITO와 같은 투광성 도전물질을 증착하여 전자파 차단부(12)를 용이하게 형성하고, 이후 마스크의 패턴에 증착한 전자파 차단부(12)를 남기고 상기 마스크를 투광부(11)에서 제거함으로써 본 발명의 공진기(10)를 완성한다.

이렇게 공진기를 이중 구조로 하되 전구를 수용하는 안쪽면을 고내열성을 갖는 재질로 형성함으로써 조명시 전구에서 고열이 발생하더라도 상기한 투광부에서 열을 차단하므로 상대적으로 열에 약한 전자파 차단부의 산화 및 박리현상을 미연에 방지하고, 이를 통해 공진기 전체가 열화로 인해 파손하는 것을 방지하여 조명시스템의 수명을 연장하고, 불필요한 유지 보수 비용을 절감함과 아울러 신뢰성을 향상할 수 있다.

본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조 및 그 제조방법은, 공진기를 내열성으로된 투광부와 그 투광부의 외주면에 코팅하는 전자파 차단부로 형성하되, 전자파 차단부는 마스크를 투광부에 부착한 상태에서 스퍼터링 공법으로 증착 형성함으로써, 전구에서 발생하는 고열로 인해 공진기가 산화 및 박리하면서 파손하는 것을 미연에 방지하고, 이를 통해 조명시스템의 수명을 한층 연장함과 아울러 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (11)

1. 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 봉입물질을 충진한 전구와, 전구를 수용하도록 마그네트론에 연통 설치하여 전구에서 발생하는 빛은 통과하면서 마이크로파는 차단하는 공진기를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서,

   상기 전구를 수용하도록 한 쪽이 열린 통체로 형성하여 마그네트론에 연통하는 투광부와, 상기 투광부의 외주면에 코팅하여 마그네트론에서 공급된 마이크로파의 누설을 방지하는 전자파 차단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 투광부와 전자파 차단부는 서로 다른 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 투광부는 비금속 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
4. 제3항에 있어서,

   상기 투광부는 석영 인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
5. 제2항에 있어서,

   상기 전자파 차단부는 금속 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
6. 제5항에 있어서,

   상기 전자파 차단부는 투광성 도전물질 인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
7. 제6항에 있어서,

   상기 투광성 도전물질은 ITO(Indium Tin Oxide)인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
8. 제5항에 있어서,

   상기 전자파 차단부는 광투과율이 95% 이상이고, 유전 손실이 5×10^-4이하인 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
9. 제8항에 있어서,

   상기 전자파 차단부는 망체 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 구조.
10. 내열성 재질을 이용하여 소정 형상으로 투광부를 형성하는 단계와,

    빛은 통과하면서 마이크로파는 차단할 수 있는 패턴을 구비하도록 마스크를 제작하여 투광부의 외주면에 부착하는 단계와,

    투광성 도전물질을 마스크의 외측면에 증착하여 전자파 차단부 형성 단계와,

    마스크의 패턴에 증착한 투광성 도전물질을 제외하고 마스크를 제거하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 제조방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 전자파 차단부 형성 단계는 스퍼터링 공법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 제조방법.