KR100425725B1

KR100425725B1 - Microwave lighting system

Info

Publication number: KR100425725B1
Application number: KR10-2001-0043816A
Authority: KR
Inventors: 이지영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2004-04-03
Also published as: KR20030008348A

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 본 발명은 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에 연통하는 공진기의 내부에 수용하여 그 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 봉입물질을 충진한 전구를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서, 상기 전구의 외주면에 투광성 도전물질을 코팅하여 구성함으로써, 초기 점등시 또는 재점등시 전구의 내부에 기존 보다 낮은 전계를 인가하여 발광물질의 플라즈마화를 가능케 하고 기존과 동일한 단위시간당 에너지의 마이크로파를 이용시 초기 점등 시간을 줄일 수 있게 되므로 마그네트론이나 고압 발생기의 용량을 증가하지 않고도 시스템의 초기 점등 시간이나 재점등 시간을 단축할 수 있어 결국 전력 소비량을 낮출 수 있다.The present invention relates to a lighting system using microwaves. The present invention relates to a light bulb filled with an encapsulating material so as to emit light while being excited inside a magnetron that generates microwaves and a resonator communicating with the magnetron and supplied by the magnetron. In the illumination system using a microwave, comprising a transparent conductive material coated on the outer peripheral surface of the bulb, by applying a lower electric field to the inside of the bulb during the initial lighting or re-lighting to enable the plasma of the light emitting material and By using the same microwave energy per unit time, the initial turn-on time can be reduced, so that the initial turn-on time and re-turn-on time of the system can be shortened without increasing the capacity of the magnetron or the high-voltage generator, thereby reducing power consumption.

Description

Lighting system using microwaves {MICROWAVE LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 특히 전구의 외주면에 ITO를 코팅하여 전구 내부에 강한 전기장을 인가하도록 한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting system using a microwave, and more particularly to a lighting system using a microwave to apply a strong electric field inside the bulb by coating ITO on the outer peripheral surface of the bulb.

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.In general, a luminaire using microwaves is a device that applies microwaves to an electrodeless plasma bulb and emits visible or ultraviolet light therefrom, and has a longer lamp life and superior lighting effects than conventional incandescent or fluorescent lamps. .

도 1은 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing an example of an illumination system using microwaves.

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.As shown in the drawing, a conventional microwave lighting system includes a magnetron 2 mounted inside the casing 1 to generate microwaves, and a high voltage generator for boosting and supplying commercial AC power to the magnetron 2 at a high pressure. 3) and a waveguide (4) communicating with the outlet of the magnetron (2) to transmit microwaves generated by the magnetron (2), and microwave energy enclosed with a luminescent material inside and transmitted through the waveguide (4). A light bulb 5 generating light while the encapsulated material is plasma-formed, and a resonator 6 which is covered in front of the waveguide 4 and the light bulb 5 to block microwaves while passing light emitted from the light bulb 5. And a reflector (7) for accommodating the resonator (6) and intensively reflecting light generated from the light bulb, and a cooling fan provided on one side of the casing (1) to cool the magnetron (2) and the high pressure generator (3). Assembly (8) It is configured.

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.The light bulb 5 is formed of quartz or ceramic and encloses a light emitting material so as to emit light while being excited by microwaves therein, and is welded to the light emitting portion 5a to extend into the casing 1. It consists of the shaft part 5b.

도면중 미설명 부호 8a는 냉각팬이며, 8b는 팬 모터, 9는 미러이다.In the figure, reference numeral 8a is a cooling fan, 8b is a fan motor, and 9 is a mirror.

상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템은 다음과 같이 동작한다.The lighting system using the conventional microwave as described above operates as follows.

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(9)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이었다.That is, when the control unit inputs a driving signal to the high pressure generator 3, the high pressure generator 3 boosts AC power to supply the boosted high pressure to the magnetron 2, and the magnetron 2 oscillates by the high pressure. Generates microwaves with a high frequency, the microwaves radiate through the waveguide 4 into the resonator 6 to discharge the encapsulated material in the bulb 5 to generate light having a unique emission spectrum, This light reflected the front by the reflector 7 and the mirror 9 to illuminate the space.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 전구(5)에 봉입한 발광물질이 플라즈마화 하는 데는 마이크로파의 단위시간당 에너지가 일정 정도까지 증가하여야 한다.However, in the above-described conventional microwave lighting system, the energy per unit time of the microwave should be increased to a certain degree in order to make the light emitting material encapsulated in the bulb 5 into plasma.

이를 위하여는 마그네트론(2)이나 고압 발생기(3)의 용량을 크게 하여 마이크로파의 발진량을 그만큼 높여주어야 하나, 이 경우 재점등에 대비하여 마그네트론(2)이나 고압 발생기(3)의 용량을 크게 설계하면 전체적인 조명시스템의 구성이 복잡해지고 전력소비량이 필요 이상으로 증가하는 문제점이 있었다.To this end, the capacity of the magnetron (2) or high pressure generator (3) should be increased to increase the amount of microwave oscillation.In this case, if the capacity of the magnetron (2) or the high pressure generator (3) is designed large in preparation for re-lighting, There is a problem that the composition of the overall lighting system is complicated and the power consumption is increased more than necessary.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 동일한 전력 소비량 대비 초기 점등 시간을 단축할 수 있는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional lighting system using a microwave, and it is an object of the present invention to provide a lighting system using a microwave that can shorten the initial lighting time compared to the same power consumption.

도 1은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a lighting system using a conventional microwave.

도 2는 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템에서 전구를 보인 정면도.Figure 2 is a front view showing a light bulb in a conventional illumination system using microwaves.

도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일부를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the lighting system using the present invention microwave.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템에서 전구의 일례들을 보인 정면도.4A to 4C are front views showing examples of light bulbs in the lighting system using the present invention microwaves.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

2 : 마그네트론 4 : 도파관2: magnetron 4: waveguide

6 : 공진기 7 : 반사경6: resonator 7: reflector

10 : 전구 11 : 발광부10 light bulb 11 light emitting unit

11a : 투광성 도전물질 12 : 축부11a: transparent conductive material 12: shaft portion

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에 연통하는 공진기의 내부에 수용하여 그 마그네트론에서 공급받은 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 봉입물질을 충진한 전구를 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서, 상기 전구의 외주면에 투광성 도전물질을 코팅한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, illumination using a microwave including a magnetron that generates microwaves, and a bulb filled with an encapsulating material to be emitted inside the resonator communicating with the magnetron and excited by the microwaves supplied from the magnetron. In the system, there is provided a lighting system using a microwave, characterized in that the light-transmitting conductive material is coated on the outer peripheral surface of the bulb.

이하, 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 전구 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a light bulb structure of a lighting system using a microwave according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일부를 보인 종단면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템에서 전구의 일례들을 보인 정면도이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part of a lighting system using a microwave of the present invention, Figures 4a to 4c is a front view showing an example of a light bulb in the lighting system using a microwave of the present invention.

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(10)와, 도파관(4)과 전구(10)의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(10)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(6)와, 공진기(6)를 수용하여 전구(10)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사경(7)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(미도시)로 구성한다.As shown in the drawing, the illumination system using microwaves according to the present invention includes a magnetron 2 mounted inside the casing 1 to generate microwaves, and boosting and supplying commercial AC power to the magnetron 2 at high pressure. A high pressure generator 3, a waveguide 4 which communicates with the outlet of the magnetron 2 and transmits the microwaves generated by the magnetron 2, and a microwave which encloses a luminescent material inside and delivers it through the waveguide 4 A resonator in which a material encapsulated by energy is plasma-formed, and generates light by covering the front of the waveguide 4 and the light bulb 10 and blocks microwaves while passing light emitted from the light bulb 10. (6), a reflector (7) for accommodating the resonator (6) and intensively reflecting light generated from the light bulb (10), and a magnetron (2) and a high pressure generator (3) provided on one side of the casing (1). Cold cooling) It consists of a square fan assembly (not shown).

전구(10)는 마이크로파에 의해 여기하면서 발광하도록 봉입물질을 충진한 발광부(11)와, 발광부(11)의 일 측에 결합하여 케이싱(1)의 내부까지 연장하고 그 끝단에 전구(10)를 회전하기 위한 전구 모터(5c)에 결합하는 축부(12)로 이루어진다.The light bulb 10 includes a light emitting part 11 filled with an encapsulating material to emit light while being excited by microwaves, and is coupled to one side of the light emitting part 11 to extend to the inside of the casing 1 and at the end of the light bulb 10. ) Consists of a shaft portion (12) coupled to the bulb motor (5c) for rotating.

발광부(11)는 석영이나 세락믹으로 형성하고, 조명방향을 기준으로 그 후방측인 후측면의 전체영역 또는 일부영역에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투광성 도전물질(11a)을 코팅하여 이루어진다.The light emitting part 11 is formed of quartz or ceramic, and is formed by coating a transparent conductive material 11a such as indium tin oxide (ITO) on the entire area or a part of the rear side of the rear side with respect to the illumination direction. .

투광성 도전물질(11a)은 마이크로파가 전위차를 발생하도록 도 4a에서와 같이 수직형 패턴 모양으로 형성하거나 도 4b에서와 같이 수평형 패턴 모양으로 형성하거나 또는 도 4c에서와 같이 수직형과 수평형을 조합한 바둑판 패턴 모양으로 형성할 수도 있다.The translucent conductive material 11a is formed in a vertical pattern shape as shown in FIG. 4A, a horizontal pattern shape as in FIG. 4B, or a combination of vertical and horizontal types as in FIG. 4C so that microwaves generate a potential difference. It can also be formed into a checkerboard pattern.

이러한 패턴 모양은 공진기(6)의 형태나 필드의 종류에 따라 다양하게 가변할 수 있다.The pattern shape may vary in various ways depending on the type of resonator 6 or the type of field.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

도면중 미설명 부호인 M은 미러이다.In the drawings, reference numeral M denotes a mirror.

상기와 같은 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 작용효과는 다음과같다.Effects of the lighting system using the present invention microwave as described above are as follows.

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(10)의 발광부(11)내에 봉입된 물질을 방전하여 빛을 발생하며, 이 빛은 반사경(7)과 미러(M)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝힌다.That is, when the high pressure generator 3 boosts the AC power and supplies the boosted high pressure to the magnetron 2, the magnetron 2 generates microwaves by oscillating by the high pressure, and the microwave generates the microwave through the waveguide 4 (6) while radiating the inside discharges the material enclosed in the light emitting portion 11 of the bulb 10 to generate light, which reflects the space forward by the reflector 7 and the mirror (M) to brighten the space .

이때, 시스템의 초기 점등이나 재점등시 도파관(4)을 통해 공진기(6)의 내부로 방사하는 마이크로파가 전구(10)의 발광부(11) 외주면에 코팅한 투광성 도전물질(11a)에 집중하면서 발광부(11) 내부에 강한 전계를 인가함에 따라 마이크로파의 에너지가 전구 내부의 발광물질에 효율적으로 전달되고, 이로 인해 초기 점등 또는 재점등시 낮은 단위 시간당 에너지의 마이크로파로도 전구 내부에 충진한 발광물질의 플라즈마화를 가능케 하므로 시스템의 발광시간을 단축함과 아울러 높은 광도를 유도하게 된다.At this time, the microwaves radiate into the resonator 6 through the waveguide 4 when the system is initially turned on or re-lighted, concentrating on the light-transmitting conductive material 11a coated on the outer peripheral surface of the light emitting portion 11 of the bulb 10. As a strong electric field is applied inside the light emitting unit 11, the energy of microwaves is efficiently transmitted to the light emitting material inside the light bulb, so that the light is filled inside the light bulb even with a low energy per unit time microwave at initial lighting or re-lighting. Plasma materialization allows shortening of the light emission time of the system and high brightness.

이렇게 하여, 마그네트론이나 고압 발생기의 용량을 증가하지 않고도 기존과 동등한 마이크로파의 단위시간당 에너지를 이용하여 시스템의 초기 점등 시간이나 재점등 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 광도를 기준으로 할 때 마그네트론이나 고압 발생기의 용량을 오히려 줄일 수 있어 결국 전체적인 시스템의 전력 소비량을 효율적으로 낮출 수 있다.In this way, it is possible to shorten the initial lighting time and the re-lighting time of the system by using the same microwave energy per unit time without increasing the capacity of the magnetron or the high-pressure generator, and also when the magnetron The capacity of the high-voltage generator can be reduced rather, resulting in an efficient lower power consumption of the overall system.

본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 전구의 발광부 외주면에도전성을 띠는 투광성 도전물질을 코팅하여 마이크로파를 집중하도록 구성함으로써, 초기 점등시 또는 재점등시 전구의 내부에 기존 보다 낮은 전계를 인가하여 발광물질의 플라즈마화를 가능케 하고 기존과 동일한 단위시간당 에너지의 마이크로파를 이용시 초기 점등 시간을 줄일 수 있게 되므로 마그네트론이나 고압 발생기의 용량을 증가하지 않고도 시스템의 초기 점등 시간이나 재점등 시간을 단축할 수 있어 결국 전력 소비량을 낮출 수 있다.The illumination system using microwaves according to the present invention is configured to concentrate the microwaves by coating a transparent conductive material conductive to the outer circumferential surface of the light emitting portion of the light bulb, thereby lowering the electric field in the interior of the light bulb at the initial lighting or re-lighting. When applied, it enables the plasma of light emitting material and the initial lighting time can be reduced by using the same microwave energy per unit time. Therefore, the initial lighting time or re-lighting time of the system can be shortened without increasing the capacity of magnetron or high voltage generator. Can eventually lower power consumption.

Claims

delete

In a lighting system using a microwave including a magnetron that generates microwaves, and a light bulb filled with an encapsulating material to be emitted inside the resonator in communication with the magnetron and excited by the microwaves supplied from the magnetron.

Illumination system using a microwave, characterized in that the coating on the outer circumferential surface of the bulb ITO (Indium Tin Oxide) which is a transparent conductive material.

The method of claim 2,

The light-transmitting conductive material is a microwave illumination system, characterized in that formed in a vertical or horizontal or a pattern shape of a mixture of vertical and horizontal to generate a potential difference.

The method of claim 2 ,

The light-transmitting conductive material is a microwave illumination system, characterized in that the coating on the entire area of the rear side or a partial area of the rear side of the bulb opposite to the direction of illumination.