KR100414090B1 - 마이크로파를 이용한 조명시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 본 발명은 도파관을 통해 전달한 마이크로파에 의해 빛을 발생하는 전구와, 도파관과 전구의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구에서 발광된 빛은 통과하는 공진기와, 전구와 일렬로 배치하여 케이싱의 내부에 장착하고 상기 전구를 발광하도록 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 전구와 마그네트론과 함께 일렬로 배치하여 고압의 전원을 공급하도록 상기 케이싱의 내부에 장착하는 고압 발생기와, 전구와 마그네트론과 고압 발생기와 함께 일렬로 배치하여 상기 케이싱의 외부의 공기를 흡입하여 내부로 토출하여 그 내부에서 발생하는 열을 냉각하도록 상기한 케이싱의 내부에 장착하는 축류팬 및 팬 모터로 구성함으로써, 조명시스템의 전체 폭을 줄여 설치공간의 넓이가 협소한 경우에도 조명장치를 용이하게 설치할 수 있다. 또, 케이싱을 이중구조로 하여 바깥쪽에는 단순한 공기유로와 배수유로만을 형성하므로 조명시스템을 옥외에도 효과적으로 설치할 수 있다.

Description

마이크로파를 이용한 조명시스템{MICROWAVE LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 특히 설치공간의 제약을 감안하여 시스템의 폭을 작게 하는데 적합한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 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 여기(excited state)하여 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 구비하여마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(8)로 구성되어 있다.

케이싱(1)은 후술할 냉각팬(8b)과 대응하는 하반부에 공기흡입구(1a)를 형성하고, 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)에 각각 대응하는 케이싱(1)의 상반부에 공기배출구(1b)를 형성하여 이루어져 있다.

마그네트론(2)과 고압 발생기(3)는 원형인 도파관(4)의 양측에 각각 장착하고, 그 중 마그네트론(2)은 도파관(4)의 측면에서 반경방향으로 연통하도록 장착되어 있다.

냉각팬 조립체(8)는 케이싱(1)의 하반부에 공기유로를 구비한 팬 하우징(8a)과, 팬 하우징(8a)의 내부에 장착하여 케이싱(1) 외부의 공기를 흡입하여 내부로 흡입하는 냉각팬(8b)과, 냉각팬(8b)의 회전중심에 장착하여 그 냉각팬(8b)을 회전시키는 팬 모터(8c)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호 9는 전구를 회전시키는 전구 모터이고, M은 마이크로파는 통과하나 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, 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 도파관(4)의 양측에 각각 장착함에 따라 조명시스템의 전체 폭이 증가하여 설치공간의 폭이 좁은 경우에는 전술한 조명시스템을 설치할 수 없는 문제점이 있었다.

또, 케이싱 내부를 냉각하기 위한 공기흡입구와 공기배출구를 냉각팬이나 마그네트론 그리고 고압 발생기에 직접 대응하도록 각각 형성함에 따라 조명시스템을 옥외에 설치하는 경우 빗물 등이 케이싱의 내부로 유입할 우려가 있어 별도의 방수부재나 방수구조물을 부가하여야 하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 설치공간이 좁은 경우에도 용이하게 설치할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또, 별도의 방수부재나 방수구조물 없이도 옥외에 설치할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.

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

도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 측면에서 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 개략적으로 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 11 : 제1 공기통로부

11a : 공기입구 12 : 제2 공기통로부

12a : 공기출구 12b : 배수공

13 : 차단벽부 13a : 공기통구

14 : 에어 가이드 14a : 공기안내구

20 : 마그네트론 21 : 냉각핀

30 : 고압 발생기 40 : 도파관

50 : 전구 51 : 발광부

52 : 축부 53 : 전구 모터

60 : 공진기 70 : 반사경

80 : 냉각팬 조립체 81 : 냉각팬

82 : 팬 모터 M : 미러

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 중앙에 소정의 내부공간을 가지는 제1 공기통로부를 형성하고, 제1 공기통로부의 좌우 양측에는 각각 차단벽부로 구획하여 복수 개의 제2 공기통로부를 형성하며, 제1 공기통로부의 일측에는 공기입구를 형성하고, 각 차단벽부에는 제1 공기통로부와 복수 개의 제2 공기통로부를 서로 연통시키는 공기통구를 각각 형성하며, 제2 공기통로부의 일측에는 각각의 공기출구를 형성하여서 된 케이싱과; 마이크로파에 의해 빛을 발생하는 전구와; 전구를 수용하여 마이크로파는 차단하면서 상기 전구에서 발광된 빛은 통과하는 공진기와; 케이싱의 제1 공기통로부에 전구와 일렬로 배치하여 마이크로파를 발생하는 마그네트론과; 케이싱의 제1 공기통로부에 마그네트론과 함께 일렬로 배치하여 그 마그네트론에 고압의 전원을 공급하는 고압 발생기와; 케이싱의 제1 공기통로부에 고압 발생기와 일렬로 배치하여 외부의 공기를 공기입구로 흡입하여 고압 발생기쪽으로 불어주는 냉각팬 조립체를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공한다.

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

도 2는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 평면에서 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 측면에서 보인 종단면도이며, 도 4는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 개략적으로 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 내부공간을 구비하고 그 내부공간에 연통하는 공기입구(11a) 및 공기출구(12a,12a)를 구비하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 장착하여 마이크로파를 생성하는 마그네트론(20)과, 마그네트론(20)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하도록 마그네트론(20)과 일렬로 배치하는 고압 발생기(30)와, 마그네트론(20)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(20)에서 생성한 마이크로파를 전달하는 도파관(40)과, 마그네트론(20) 및 고압 발생기(30)와 일렬로 배치하고 내부에 발광물질을 봉입하고 도파관(40)을 통해 전달한 마이크로파 에너지에 의해 봉입한 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 전구(50)와, 도파관(40)과 전구(50)의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(50)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(60)와, 공진기(60)를 수용하여 전구(50)에서 발생하는 빛이 직진하도록 반사하는 반사경(70)과, 마그네트론(20)과 고압 발생기(30) 그리고 전구(50)와 일렬로 배치하여 케이싱(10) 내부를 냉각하는 냉각팬 조립체(80)로 구성한다.

케이싱(10)은 전구를 기준으로 길이방향으로 긴 종형으로 형성하여 마그네트론(20)과 고압발생기(30)와 냉각팬 조립체(80)를 전구(50)쪽에서부터 차례대로 수용하는 제1 공기통로부(11)와, 제1 공기통로부(11)의 양측에 연통 가능하도록 형성하는 제2 공기통로부(12,12)와, 제1 공기통로부(11)와 제2 공기통로부(12,12)를 구획하는 차단벽부(13,13)로 이루어진다.

제1 공기통로부(11)는 전구(50)의 맞은편에 공기통공(미부호)을 다수 개 형성하여 공기입구(11a)를 형성하고, 공기입구(11a)의 안쪽면에는 후술할 냉각팬(81)의 입구측이 대응하도록 냉각팬(81)을 장착하며, 공기입구(11a)의 바깥면에는 공기의 흡입시 그 공기중에 함유한 먼지 등을 걸러낼 공기필터(미도시)를 장착하는 것이 바람직하다.

공기입구(11a)는 제1 공기통로부(11)의 한 쪽 끝면에 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 한 쪽 끝의 각 측면에 형성할 수도 있다.

또, 제1 공기통로부(11)의 중간부위, 즉 고압 발생기(30)와 마그네트론(20)의 사이에는 공기입구(11a)를 통해 제1 공기통로부(11)로 유입한 공기를 모아 마그네트론(20)에 집중 공급할 수 있도록 중앙부에 공기안내구(14a)를 구비한 에어 가이드(air guide)(14)를 역시 횡방향으로 형성한다.

제2 공기통로부(12,12)는 전술한 바와 같이 제1 공기통로부(11)의 양측에 각각 차단벽부(13,13)로 구획하여 형성하고, 전후 양단중에서 전구(50)가 배치된 전방면을 개구하여 형성하며, 그 맞은편인 후방면은 차단하여 공기가 일방향으로 유동하도록 형성한다. 다만, 조명시스템을 옥외에 종형으로 설치할 때 빗물 등이 제2 공기통로부(12,12)의 공기출구(12a,12a)를 통해 그 제2 공기통로부(12,12)로 유입하는 점을 감안하여 후방면에 배수공(12b,12b)을 다수 개 형성하는 것이 바람직하다.

차단벽부(13,13)에는 제1 공기통로부(11)와 제2 공기통로부(12,12)를 서로 연통하는 공기통구(13a,13a)를 각각 형성하되, 공기통구(13a,13a)는 흡입한 공기가 마그네트론(20)을 냉각한 후에 배출하도록 공기입구(11a)에서 가급적 먼 위치인 마그네트론(20)의 설치부위 양쪽에 각각 형성하는 것이 바람직하다.

마그네트론(20)은 전구(50)와 일렬로 배치하되, 그 냉각핀(21)은 도 3에서와 같이 공기의 유동방향에 순응하도록 길이방향으로 배열하는 것이 바람직하다.

또, 마그네트론(20)은 도파관(40)이 길이방향으로 긴 장방형으로 형성하는 것을 감안하여 도파관(40)의 측면에 폭방향으로 결합한다.

고압 발생기(30)는 상기한 에어 가이드(14)를 사이에 두고 마그네트론(20)과일렬로 배치되어 고정 설치한다.

도파관(40)은 평면 투영시 'ㄱ'자 단면 형상으로 형성하여 그 일 측은 후술할 전구(50)의 축부(52)가 길이방향으로 관통하고, 타 측은 폭방향으로 마그네트론(20)의 출구(안테나)(22)가 관통 결합한다.

전구(50)는 '구'모양으로 형성하여 발광물질을 봉입하는 발광부(51)와, 발광부(51)에 용접 결합하여 케이싱(10)의 안쪽으로 연장하는 축부(52)로 이루어진다.

전구(50)의 축부(52)는 도파관(40)의 일 측을 길이방향으로 관통하여 끝단이 마그네트론(20)의 중간부에서 전구(50)를 회전시키는 전구 모터(53)와 결합한다.

냉각팬 조립체(80)는 케이싱(10)의 제1 공기통로부(11)에 구비한 공기입구(11a) 안쪽면에 고정하는 냉각팬(81)과, 냉각팬(81)의 회전중심에 결합하여 상기한 제1 공기통로부(11) 안쪽에 장착한 팬 모터(82)로 이루어진다.

냉각팬(81)은 케이싱(10)의 제1,제2 공기통로부(11)(12,12)를 감안하여 공기를 축방향으로 흡입하여 그대로 토출하는 축류팬으로 설치하는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호인 M은 마이크로파는 통과하나 빛은 반사하는 미러이다.

상기와 같은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 고압 발생기(30)가 교류 전원을 승압하여 승압된 고압을 마그네트론(20)에 공급하면, 마그네트론(20)은 고압에 의해 발진하면서 마이크로파를 생성하고, 이 마이크로파는 도파관(40)을 통해 공진기(60) 내부로 방사하면서 전구(50) 내의 봉입된 물질을 방전하여 빛을 발생하며, 이 빛은 반사경(70)과 미러(M)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝힌다.

이때, 제어부에 의해 팬 모터(82)가 구동하여 축류팬인 냉각팬(81)이 회전하면, 외부의 공기가 냉각팬(81)에 의해 제1 공기통로부(11)의 공기입구(11a)를 통해 유입하여 고압 발생기(30)와 마그네트론(20)을 냉각하고, 이어서 차단벽부(13,13)에 구비한 공기통구(13a,13a)를 통해 제2 공기통로부(12,12)로 유입하였다가 공기출구(12a,12a)를 거쳐 케이싱(10) 외부로 한다.

여기서, 공기입구(11a)의 바깥쪽에 공기필터(미도시)를 장착하게 되면, 그 공기필터(미도시)가 흡입하는 공기중의 이물을 걸러내므로 케이싱(10) 내부의 각 부품들이 먼지와 같은 이물로 인해 성능이 저하하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또, 고압 발생기(30)와 마그네트론(20) 사이에 에어 가이드(14)를 구비하므로 제1 공기통로부(11)로 유입하였다가 고압 발생기(30)를 먼저 냉각한 공기는 상기한 에어가이드(14)에 의해 모아져 마그네트론(20)으로 집중 공급되어 특히 고열이 발생하는 마그네트론(20)을 효과적으로 냉각할 수 있다.

또, 차단벽부(13,13)의 공기통구(13a,13a)를 공기입구(11a)에서 먼 위치인 마그네트론(20)의 설치 부위 양측에 구비함에 따라 공기입구(11a)를 통해 유입한 공기가 가장 고온인 마그네트론(20)까지 최대한 공급하게 되어 케이싱(10) 내부의 온도를 효과적으로 낮출 수 있다.

또, 제2 공기통로부(12,12)의 공기출구(12a,12a)가 전구(50)의 발광부(51)쪽을 향하여 개구하므로 제1 공기통로부(11)를 거친 공기가 전구(50) 또는 이를 포함한 반사경(70)의 외측면을 냉각하여 전구(50)에서 발생하는 열을 외부의 일정정도냉각할 수 있다.

또, 제2 공기통로부(12,12)의 바닥면에 배수공(12b,12b)을 형성하므로 시스템을 옥외에서 종형으로 설치할 때 빗물들이 공기출구(12a,12a)를 통해 유입하더라도 상기한 배수공(12b,12b)으로 빠져나가 시스템의 고장을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 전구와 마그네트론과 고압 발생기와 냉각팬을 일렬로 배치하여 종형의 조명시스템을 구성함으로써, 조명시스템의 전체 폭을 줄여 설치공간의 넓이가 협소한 경우에도 조명장치를 용이하게 설치할 수 있다.

또, 케이싱을 이중구조로 하여 바깥쪽에는 단순한 공기유로와 배수유로만을 형성하므로 조명시스템을 옥외에도 효과적으로 설치할 수 있다.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 중앙에 소정의 내부공간을 가지는 제1 공기통로부를 형성하고, 제1 공기통로부의 좌우 양측에는 각각 차단벽부로 구획하여 복수 개의 제2 공기통로부를 형성하며, 제1 공기통로부의 일측에는 공기입구를 형성하고, 각 차단벽부에는 제1 공기통로부와 복수 개의 제2 공기통로부를 서로 연통시키는 공기통구를 각각 형성하며, 제2 공기통로부의 일측에는 각각의 공기출구를 형성하여서 된 케이싱과;

   마이크로파에 의해 빛을 발생하는 전구와;

   전구를 수용하여 마이크로파는 차단하면서 상기 전구에서 발광된 빛은 통과하는 공진기와;

   케이싱의 제1 공기통로부에 전구와 일렬로 배치하여 마이크로파를 발생하는 마그네트론과;

   케이싱의 제1 공기통로부에 마그네트론과 함께 일렬로 배치하여 그 마그네트론에 고압의 전원을 공급하는 고압 발생기와;

   케이싱의 제1 공기통로부에 고압 발생기와 일렬로 배치하여 외부의 공기를 공기입구로 흡입하여 고압 발생기쪽으로 불어주는 냉각팬 조립체를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,

   상기 공기입구는 전구의 맞은편에 해당하는 케이싱의 한 쪽 끝면에 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
9. 제6항에 있어서,

   상기 공기입구는 전구의 맞은편인 케이싱의 한 쪽 끝의 측면에 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 공기입구에 공기필터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
11. 제6항에 있어서,

    상기 공기출구는 케이싱을 순환한 공기가 전구에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 전구 쪽을 향하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
12. 제6항에 있어서,

    상기 차단벽부에는 제1 공기통로부와 제2 공기통로부를 서로 연통하는 공기통구를 각각 형성하되, 공기통구는 제1 공기통로부가 공기입구로부터 먼 위치에서 제2 공기통로부와 연통하도록 상기한 마그네트론의 설치위치에 대향하는 부위에 공기통구를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
13. 제6항에 있어서,

    상기 제1 공기통로부의 중간에는 흡입한 공기를 모아주기 위하여 공기안내구를 구비한 에어 가이드를 공기의 유동방향에 수직하게 장착하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 에어 가이드는 마그네트론과 고압 발생기 사이에 장착하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
15. 제6항에 있어서,

    상기 제2 공기통로부의 공기출구 맞은편에는 빗물 등을 배출하기 위한 배수공을 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
16. 삭제