KR100414089B1 - 마이크로파를 이용한 조명시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 본 발명은 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기되어 봉입물질이 발광하는 전구와, 전구에서 발생하는 빛은 통과하는 반면 마이크로파는 차단하도록 상기한 전구를 수용하는 공진기와, 공진기를 밀폐 수용하여 전구에서 발생한 빛을 직진토록 반사하는 반사경과, 반사경의 내부에 관통하도록 설치하여 그 반사경 내부를 강제로 냉각하는 냉각수단을 포함함으로써, 마이크로파에 의해 전구내 봉입물질이 여기되면서 발생하는 고열을 용이하게 방출하여 각 부품들의 산화 등으로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있다.

Description

마이크로파를 이용한 조명시스템{MICROWAVE LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 특히 공진기 주변의 온도를 적정하게 유지할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템의 공진기 냉각 장치에 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, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(8)로 구성되어 있다.

반사경(7)은 케이싱(1)의 전방측에서 공진기(6)를 수용한 상태로 밀봉 체결하고, 반사경(7)의 전방측에는 투사경(미도시)을 실리콘 등으로 긴밀하게 밀봉 장착하여 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호 9는 전구 모터이고, M은 마이크로파는 통과하되 빛은 반사하는 미러이다.

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 미러(M)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 전술한 바와 같이 전구(5)가 마이크로파에 의해 여기되어 플라즈마를 발생하면서 표면온도가 약 1000℃까지 상승하고, 전구(5)에서의 복사열이나 대류열이 밀폐한 반사경(7) 내부를 약 200℃까지 상승하도록 함에 따라 특히 공진기(6) 표면의 코팅면이 산화하면서 내구성이 저하하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 밀폐한 반사경 내부의 온도를 낮출 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.

도 3 및 도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 각 변형예들에 대한 요부를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 마그네트론

3 : 고압 발생기 4 : 도파관

5 : 전구 6 : 공진기

7 : 반사경 7a : 공기통공

10 : 공기순환관 20 : 히트파이프

30 : 증발용 열교환기 40 : 송풍팬

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일정속도로 회전을 하고 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기되어 봉입물질이 발광하는 전구와, 전구에서 발생하는 빛은 통과하는 반면 마이크로파는 차단하도록 상기한 전구를 수용하는 공진기와, 공진기를 밀폐 수용하여 전구에서 발생한 빛을 직진토록 반사하는 반사경을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서, 반사경의 주벽면에 적어도 두 개 이상의 공기통공을 형성하고, 이 공기통공에 공기순환관을 연통 설치하며, 이 공기순환관을 지나는 공기를 냉각할 수 있도록 상기 공기순환관의 중간에 냉각수단을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 각 변형예들에 대한 요부를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 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)에서발광된 빛은 통과하는 공진기(6)와, 공진기(6)를 수용하여 전구(5)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사경(7)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(8)과, 반사경(7)의 양쪽에 연통하여 내부의 공기를 순환시키는 공기순환관(10)과, 공기순환관(10)의 중간에 장착하여 공기를 강제로 냉각시키는 히트파이프(20)로 구성한다.

반사경(7)은 케이싱(1)의 전방측에서 공진기(6)를 수용한 상태로 밀봉 체결하고, 반사경(7)의 전방측에는 투사경(미도시)을 실리콘 등으로 긴밀하게 밀봉 장착하여 이루어진다.

또, 반사경(7)에는 적어도 두 개 이상의 공기통공(7a,7a)을 형성하고, 그 각각의 공기통공(7a,7a)에 상기한 공기순환관(10)을 연통 설치하며, 그 공기순환관(10)의 사이에 상기한 히트파이프(20)를 장착하여 이루어진다.

여기서, 공기통공(7a,7a)은 반사경(7) 내부의 열을 부위별로 효과적으로 방열할 수 있도록 각각의 높이를 상이하게 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 M은 마이크로파는 통과하되 빛은 반사하는 미러이다.

상기와 같은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 고압 발생기(3)가 교류 전원을 승압하여 승압된 고압을 마그네트론(2)에 공급하면, 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 마이크로파를 생성하고, 이 마이크로파는 도파관(4)을 통해 공진기(6) 내부로 방사하면서 전구(5) 내의 봉입된물질을 방전하여 빛을 발생하며, 이 빛은 반사경(7)과 미러(M)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝힌다.

이때, 전구(5)가 마이크로파에 의해 여기되면서 높은 온도의 복사열과 대류열을 발생하여 특히 공진기(6) 표면의 코팅면이 산화할 우려가 있으나, 반사경에 공기순환관(10)을 연통하는 동시에 그 공기순환관(10)의 중간에 히트 파이프(20)를 설치함으로써 반사경(7) 내부의 공기가 각 공기통공(7a,7a)과 공기순환관(10)을 통해 순환하고 더욱이 공기순환관(10)의 중간에 히트 파이프(20)를 장착함에 따라 반사경(7) 내부의 공기를 효과적으로 냉각할 수 있다.

이로 인해 반사경 내부의 공진기는 물론 다른 부품들이 고온에 의해 파손하는 것을 미연에 방지하여 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일례에서는 반사경(7)의 공기통공(7a,7a)에 연통하는 공기순환관(10)에 히트 파이프(20)를 장착하는 것이었으나, 경우에 따라서는 도 3에서와 같이 히트 파이프를 대신하여 증발용 열교환기(30)를 장착하거나 또는 도 4에서와 같이 송풍팬(40)을 장착할 수 있다.

그 중 증발용 열교환기(30)를 장착하는 경우에는 공기순환관(10)의 일부에 냉각핀(미도시)을 다수 개 결합하여 구성할 수 있으며 이를 통해 공기순환관(10)을 지나는 더운 공기가 외부의 찬 공기와 열전도에 의해 냉각되도록 할 수 있다.

또, 송풍팬(40)을 장착하는 경우에는 공기순환관(10)으로 공기가 빠르게 순환하도록 하여 반사경(7) 내부의 열이 공기의 유동에 의해 냉각되도록 할 수 있다.

이외에도 반사경 내부의 열을 방출하기 위한 갖가지 방안들이 모색될 수 있다. 예를 들어 서머일렉트릭을 장착할 수도 있으나 이러한 모든 경우들을 일일이 언급하지 않더라도 본 발명은 반사경 내부를 별도의 냉각수단으로 냉각한다는 기본취지에 부합하는 각 실시예들을 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 반사경의 내부에 관통하도록 설치하여 그 반사경 내부를 강제로 냉각하는 냉각수단을 포함함으로써, 마이크로파에 의해 전구내 봉입물질이 여기되면서 발생하는 고열을 용이하게 방출하여 각 부품들의 산화 등으로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 일정속도로 회전을 하고 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기되어 봉입물질이 발광하는 전구와, 전구에서 발생하는 빛은 통과하는 반면 마이크로파는 차단하도록 상기한 전구를 수용하는 공진기와, 공진기를 밀폐 수용하여 전구에서 발생한 빛을 직진토록 반사하는 반사경을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서,

   반사경의 주벽면에 적어도 두 개 이상의 공기통공을 형성하고, 이 공기통공에 공기순환관을 연통 설치하며, 이 공기순환관을 지나는 공기를 냉각할 수 있도록 상기 공기순환관의 중간에 냉각수단을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수단은 반사경 내부의 열을 흡수하여 외부로 방열시키는 히트 파이프인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수단은 외부와 열교환시켜 찬 공기를 공급하는 증발용 열교환기인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수단은 외부의 찬 공기를 강제로 순환시키는 송풍팬인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
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