KR100430012B1 - 무전극 램프의 열변형 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전극 전구의 열변형 방지장치에 관한 것으로서, 케이싱의 내부에 형성된 마이크로파 발생기에서 발생된 마이크로파에 의해 플라즈마화하면서 빛을 발산하도록 봉입물질을 구비하고, 상기 케이싱 외부로 돌출된 무전극 전구와, 상기 무전극 전구를 수용하고, 마이크로파는 차단하면서 상기 무전극 전구에서 발광되는 빛은 통과시키는 공진기와, 상기 무전극 전구 및 공진기를 내부에 수용하고, 상기 무전극 전구에서 발생된 열을 회피하도록 상기 공진기의 길이방향에 대해 수직하게 평평한 소정의 면적을 갖는 반구형으로 돌출 되어 상기 무전극 전구에서 발생된 열의 전도를 완화하는 반사구가 구비되어 구성됨으로써, 상기 공진기에 근접한 부위에 열이 집중되어 열에 의한 변형이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.

Description

무전극 램프의 열변형 방지장치{PREVENTIVE APPARATUS OF HEAT TRANSFORMATION IN PLASMA LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 램프의 열변형 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 무전극 전구 및 공진기를 내부에 수용하는 반사구의 형상을 개선하여 열에 의한 손상을 방지할 수 있도록 한 무전극 램프의 열변형 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 램프는 고강도 방전램프(high intensity discharge lamp)의 일종으로 통상적인 백열등이나 형광등에 비해 램프수명이 길고 조명효과가 우수하다는 특징을 가지고 있다.

이러한 무전극 램프는 통상 유리와 같은 투명재질로 이루어져 그 내부에 적정량의 금속화합물과, 아르곤(Ar) 또는 제논(Xe) 등의 불활성 기체로 된 충전물을 봉입하고, 이것을 공진기 속에 넣거나 유도결합을 통해 마이크로파 또는 고주파를 인가함으로써 상기한 충전물이 플라즈마 상태로 변환되도록 하여 가시광선을 발광시키는 것이다.

도 1은 무전극 램프의 내부 구조를 도시한 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 무전극 램프는 투명체로 형성되어 불활성 기체의 충전물이 채워지는 무전극 전구(1)와, 그 무전극 전구(1)를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구(1)의 충전물을 여기(exciting)시키는 여기수단으로 구성되어 있다.

상기 여기수단은 소정의 내부체적을 갖는 케이싱(C)과, 그 케이싱(C)내의 일측에 설치되어 전원이 공급되는 고전압 발생기(2)와, 그 고전압 발생기(2)의 일측에 설치되어 고전압 발생기(2)에서 발생되는 고전압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(3)와, 상기 고전압 발생기(2)와 마이크로파 발생기(3) 사이에 장착되어 마이크로파 발생기(3)로부터 발생되는 마이크로파를 무전극 전구(1)의 발광부 쪽으로 안내하는 웨이브 가이드(4)와, 그 웨이브 가이드(4)에 연통 되도록 외측으로 돌출 장착되고 무전극 전구(1)의 발광부를 수용하여 마이크로파를 공진 시키는 공진기(5)와, 그 공진기(5)의 내부에 장착되어 무전극 전구(1)에서 발생되는 빛을 반사하는 미러(6)와, 상기 공진기(5)를 수용하여 상기 무전극 전구(1)에서 발생하는 빛을 사방으로 난반사하며, 유백색 또는 여러 가지 색을 갖는 폴리머 재질로 이루어져 원형, 타원형, 원통형, 다각형 등 다양하게 형성된 반사구(7)가 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 케이싱(C)의 일측에는 고전압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)와 같은 발열체에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각수단이 장착되어 있다. 상기 냉각수단은 공기를 유도하는 공기 안내 덕트(8)와, 그 공기 안내 덕트(8)의 내부에 장착되는 냉각팬(9)과, 그 냉각팬(9)의 회전중심에 결합되는 동시에 케이싱(C)의 내부에 고정 설치되어 냉각팬(9)을 구동시키는 팬모터(10)로 이루어져 있다.

상기 공기 안내 덕트(8)는 속이 빈 원판형으로 이루어져 그 중앙부에는 케이싱(C) 외곽에 노출되는 반면 그 가장자리는 상기 케이싱(C)의 내측에 수용되도록 절곡되어 상기 공진기(5)의 맞은편 방향 케이싱(C)에 일체로 형성되고, 상기 공기안내 덕트(8)의 중간부는 후방측(편의상, 공진기 반대방향을 후방측으로 함)이 개구되어 흡입구(8a)를 이루는 반면 가장자리는 전방측으로 개구되어 토출구(8b)를 이루도록 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 11은 전구 냉각용 모터, h는 배기구이다.

상기와 같이 구성된 무전극 램프는 다음과 같이 작동된다.

외부의 전원이 고전압 발생기(2)로 공급되면, 그 고전압 발생기(2)에서 고전압이 발생되어 마이크로파 발생기(3)로 전달되고, 이 마이크로파 발생기(3)에서 생성되는 마이크로파는 웨이브 가이드(4)를 통해 공진기(5)의 내부로 전달되어 무전극 전구(1)에 봉입된 기체를 여기시켜 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 가시광선을 발생시키게 되고, 이 가시광선은 미러(6) 및 반사구(7)에 전반사되거나 또는 그대로 직진하여 상기 반사구(7) 주변을 조명하게 된다.

이때, 상기 고전압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)에서는 고온의 열이 발생되나, 이 열은 냉각팬(9)이 공기를 흡입하여 토출시키는 공기유동에 의해 냉각된다. 즉, 상기 팬모터(10)가 구동되어 냉각팬(9)을 회전시킴으로써 이 냉각팬(9)이 공기 안내 덕트(8)의 흡입구(8a)를 통해 외부의 공기를 흡입하여 사방으로 토출시키게 되고, 이 사방으로 토출되는 공기는 가장자리쪽 토출구(8b)를 통해 케이싱(C) 내부로 토출되어 상기한 고전압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)에서 발생되는 열을 냉각시키면서 케이싱(C)의 공진기(5)측에 구비된 배기구(h)를 통해 외부로 배출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 구조의 무전극 램프는 상기 공진기(5)에근접하는 상기 반사구(7) 일정부위가 상기 무전극 전구(1) 및 공진기(5)에서 발생되는 열을 집중적으로 받아 열에 취약하여 열변형이 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 무전극 램프 및 공진기를 내부에 수용하는 반사구의 구조를 개선하여 열에 의한 변형을 방지할 수 있는 무전극 램프의 열변형 방지장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 무전극 램프의 내부 구조를 도시한 종단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예인 열변형 방지장치가 장착된 무전극 램프의 내부 구조를 도시한 종단면도,

도 3은 도 2에 도시한 무전극 램프의 일정부분을 확대하여 도시한 상세도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 무전극 전구 3 : 마이크로파 발생기

5 : 공진기 110 : 반사구

111 : 플레이트 112 : 반사부

112a : 원통부 112b : 반구부

113 : 고정수단 114 : 단열재

115 : 홀더 C : 케이싱

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 무전극 램프의 열변형 방지장치는 케이싱의 내부에 형성된 마이크로파 발생기에서 발생된 마이크로파에 의해 플라즈마화하면서 빛을 발산하도록 봉입물질을 구비하고, 상기 케이싱 외부로 돌출된 무전극 전구와, 상기 무전극 전구를 수용하고, 마이크로파는 차단하면서 상기 무전극 전구에서 발광되는 빛은 통과시키는 공진기와, 상기 무전극 전구 및 공진기를 내부에 수용하고, 상기 무전극 전구에서 발생된 열을 회피하도록 상기 공진기의 길이방향에 대해 수직하게 평평한 소정의 면적을 갖는 반구형으로 돌출 되어 상기 무전극 전구에서 발생된 열의 전도를 완화하는 반사구가 구비되어 구성된다.

이하 본 발명의 일 실시예인 무전극 램프의 열변형 방지장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 열변형 방지장치가 장착된 무전극 램프의 내부구조를 도시한 종단면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 무전극 램프의 일정부분을 확대하여 도시한 상세도로써, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 무전극 램프는 투명체로 형성되어 불활성 기체의 충전물이 채워지는 무전극 전구(1)와, 그 무전극 전구(1)를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구(1)의 충전물을 여기(exciting)시키는 여기수단으로 구성되어 있다.

상기 여기수단은 소정의 내부체적을 갖는 케이싱(C)과, 그 케이싱(C)내의 일측에 설치되어 전원이 공급되는 고전압 발생기(2)와, 그 고전압 발생기(2)의 일측에 설치되어 고전압 발생기(2)에서 발생되는 고전압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(3)와, 상기 고전압 발생기(2)와 마이크로파 발생기(3) 사이에 장착되어 마이크로파 발생기(3)로부터 발생되는 마이크로파를 무전극 전구(1)의 발광부 쪽으로 안내하는 웨이브 가이드(4)와, 그 웨이브 가이드(4)에 연통 되도록 외측으로 돌출 장착되고 무전극 전구(1)의 발광부를 수용하여 마이크로파를 공진시키는 공진기(5)와, 그 공진기(5)의 내부에 장착되어 무전극 전구(1)에서 발생되는 빛을 반사하는 미러(6)와, 상기 무전극 전구(1) 및 공진기(5)를 내부에 수용하고, 상기 무전극 전구(1)에서 발생된 열을 회피하도록 상기 공진기(5)의 길이방향에 대해 수직하게 평평한 소정의 면적을 갖는 반구형으로 돌출 되어 상기 무전극 전구(1)에서 발생된 열의 전도를 완화하는 반사구(110)가 구비되어 구성된다.

상기 반사구(110)는 상기 공진기(5)가 끼워지는 내경 및 소정의 폭을 갖는 외경으로 형성되어 상기 공진기(5)의 길이방향에 대해 수직하게 장착되는 플레이트(111)와, 상기 플레이트(111)의 외경 끝단부에 결합되어 상기 무전극 전구(1) 및 공진기(5)를 수용하는 반원형의 반사부(112)와, 상기 플레이트(111) 끝단부에 상기 반사부(112)를 결합하여 고정하는 고정수단(113)으로 이루어지며, 상기 반사부(112)와 플레이트(111)에 접하는 고정수단(113)의 내측면에는 각각 고정돌기(113a)가 구성된다.

상기 플레이트(111)는 상기 무전극 전구(1)와 일정 간격을 유지하는 일측면(111a)에 소정의 폭과 높이로 돌출되어 열의 전도를 방지하는 열전도 방지핀(116)과, 상기 열전도 방지핀(114)과 동일위상에 위치하는 타측면(111b)에 소정의 폭과 높이로 돌출되어 열을 외부로 방출하는 방열핀(117)으로 이루어진다.

상기 반사부(112)는 상기 무전극 전구(1) 및 공진기(5)를 수용하는 원통부(112a)와, 상기 원통부(112a)의 일측 끝단에 반구형으로 돌출된 뱐구부(112b)로 이루어지며, 상기 고정수단(113)은 상기 플레이트(111)와 반사구(112) 사이에 끼워지는 단열재(114)와, 상기 플레이트(111)의 외경 끝단에 상기 반사구(112)를 고정하는 홀더(115)가 구비되어 구성된다.

또한, 상기 케이싱(C)의 일측에는 고전압 발생기(2) 및 마이크로파 발생기(3)와 같은 발열체에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각수단이 장착되어 있다. 상기 냉각수단은 공기를 유도하는 공기 안내 덕트(8)와, 그 공기 안내 덕트(8)의 내부에 장착되는 냉각팬(9)과, 그 냉각팬(9)의 회전중심에 결합되는 동시에 케이싱(C)의 내부에 고정 설치되어 냉각팬(9)을 구동시키는 팬모터(10)로 이루어져 있다.

상기 공기 안내 덕트(8)는 속이 빈 원판형으로 이루어져 그 중앙부에는 케이싱(C) 외곽에 노출되는 반면 그 가장자리는 상기 케이싱(C)의 내측에 수용되도록절곡되어 상기 공진기(5)의 맞은편 방향 케이싱(C)에 일체로 형성되고, 상기 공기 안내 덕트(8)의 중간부는 후방측(편의상, 공진기 반대방향을 후방측으로 함)이 개구되어 흡입구(8a)를 이루는 반면 가장자리는 전방측으로 개구되어 토출구(8b)를 이루도록 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 11은 전구 냉각용 모터, h는 배기구이다.

상기와 같이 열변형 방지장치가 장착된 무전극 램프는 종래 구조와 동일하게 동작되어 상기 무전극 전구(1)에서 빛과 함께 높은 온도의 열이 발생되고, 그 빛은 상기 공진기(5)를 통과하고 상기 반사구(110)를 통해 외부로 방출되어 주위를 조명한다.

이때, 상기 반사구(110)의 내부에 장착된 무전극 전구(1) 및 공진기(5)에 근접한 상기 반사구(110)의 플레이트(111)가 상기 공진기(5)의 길이방향에 대하여 수직한 평면으로 형성되어 일정 부분에 열이 집중되지 않고, 넓게 퍼지게 함으로써, 열에 의해 변형되는 것을 방지하고, 상기 플레이트(111)와 반사부(112)의 결합부에 단열재를 부착함으로써, 열이 전도되는 것을 방지하며, 상기 반사구(110) 내부의 체적을 종래 구조보다 증가시킴으로써, 대류에 의한 열 전달을 확대하는 것이다.

또한, 상기 플레이트(111)에서 상기 반사부(112) 내부로 돌출된 상기 열전도 방지핀(116)이 상기 무전극 전구(1)에서 방출되는 열과, 상기 플레이트(111)를 통해 전달되는 열을 흡수하고, 그 흡수된 열은 상기 방열핀(117)을 통해 외부로 방출하여 열에 의한 변형을 방지하는 것이다.

그리고, 상기 케이싱(C)의 내부에 형성된 고전압 발생기(2) 및 마이크로파발생기(3)에서 발생되는 열은 종래 구조와 동일한 방법으로 냉각한다.

이와 같이 본 발명에 의한 무전극 램프의 열변형 방지장치는 상기 공진기(5)의 길이방향에 대해 수직한 평면을 이루도록 장착되는 플레이트(111)와 반사구(110)가 고정수단(113)에 의해 결합되어 상기 공진기(5) 및 무전극 전구(1)를 내부에 수용함으로써, 상기 반사구(110)의 특정부위에 열이 집중되어 변형되는 것을 방지하고, 상기 열전도 방지핀(116)과 상기 방열핀(117)등을 통해 외부로 열을 방출하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 무전극 램프의 열변형 방지장치는 열이 발생되는 무전극 전구및 공진기의 길이 방향에 대하여 수직하게 평평한 소정면적을 이루는 플레이트와 반구형으로 상기 무전극 전구 및 공진기를 내부에 수용하는 반사부가 구비되어 구성되는 반사구가 장착됨으로써, 상기 공진기에 근접한 일정부위에 열이 집중되는 것을 방지하고, 상기 플레이트 부와 반사부가 결합되는 부위에 단열재를 장착하여 열의 전도를 방지하며, 상기 반사구 내부의 체적을 증가시켜 대류에 의한 열 전달을 확대함으로써, 상기 무전극 전구 및 공진기에서 발생되는 열에 의한 상기 반사구의 열 손상을 방지하여 제품의 수명을 연장하는 효과가 있다.

또한, 플레이트에 형성된 열전도 방지핀에 의해 열을 전도를 저감하고, 반사구 내부의 열을 열전도 방지핀에 연결된 방열핀을 통해 외부로 방출하여 열 손상을 방지하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 케이싱의 내부에 형성된 마이크로파 발생기에서 발생된 마이크로파에 의해 플라즈마화하면서 빛을 발산하도록 봉입물질을 구비하고, 상기 케이싱 외부로 돌출된 무전극 전구와,

   상기 무전극 전구를 수용하고, 마이크로파는 차단하면서 상기 무전극 전구에서 발광되는 빛은 통과시키는 공진기와,

   상기 무전극 전구 및 공진기를 내부에 수용하고, 상기 무전극 전구에서 발생된 열을 회피하도록 상기 공진기의 길이방향에 대해 수직하게 평평한 소정의 면적을 갖는 반구형으로 돌출 되어 상기 무전극 전구에서 발생된 열의 전도를 완화하는 반사구가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 열변형 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 반사구는 상기 공진기가 끼워지는 내경 및 소정의 폭을 갖는 외경으로 형성되어 상기 공진기의 길이방향에 대해 수직하게 장착되는 플레이트와,

   상기 플레이트의 외경 끝단부에 결합되어 상기 무전극 전구 및 공진기를 수용하는 반원형의 반사부와,

   상기 플레이트 끝단부에 상기 반사부를 결합하는 고정수단이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 열변형 방지장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 플레이트는 상기 무전극 전구와 일정 간격을 유지하는 일측면에 소정의 폭과 높이로 돌출되어 열의 전도를 방지하는 열전도 방지핀과, 상기 열전도 방지핀과 동일위상에 위치하는 타측면에 소정의 폭과 높이로 돌출되어 열을 외부로 방출하는 방열핀이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 열변형 방지장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 반사부는 상기 무전극 전구 및 공진기를 수용하는 원통부와, 상기 원통부의 일측 끝단에 반구형으로 돌출된 뱐구부가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 열변형 방지장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 플레이트와 반사구 사이에 끼워지는 단열재와, 상기 플레이트의 외경 끝단에 상기 반사구를 고정하는 홀더가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 램프의 열변형 방지장치.