KR100442374B1 - 마이크로파를 이용한 조명시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 본 발명은 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파에 의해 여기되어 봉입물질이 발광하는 전구와, 전구를 수용하여 마이크로파는 가두는 반면 전구에서 발생한 빛은 투광하는 공진기와, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파를 공진기로 전달하는 도파관을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서, 상기 도파관은 그 일 측면에 공진기가 연통 결합하는 반면 공진기의 맞은편인 도파관의 타 측면에 마그네트론의 출구부가 삽입하여 결합하도록 구성하고, 상기 도파관의 일 측면에는 공진기와 연통하도록 슬롯을 형성함과 아울러 타 측면에는 마그네트론의 출구부와 연통하도록 안테나 구멍을 형성하고, 상기한 양 측면에 각각 전구의 축부가 관통하는 관통구멍을 서로 대향하도록 형성하여 구성함으로써, 시스템의 폭이 작아져 좁은 설치공간에 설치할 때 설치할 공간의 제약이 그만큼 줄고 이로 인해 시스템의 활용도가 높아지는 효과가 있다.

Description

마이크로파를 이용한 조명시스템{MICROWAVE LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 마이크로파를 이용한 조명시스템에 관한 것으로, 특히 시스템의 폭을 줄여 좁은 공간에도 용이하게 설치할 수 있는 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 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(8)로 구성되어 있다.

도파관(4)은 그 중앙에 전구(5)의 축부(5b)가 관통하는 관통구멍(4a)을 구비하여 원통 형상으로 형성하고, 주벽면에 마그네트론(2)과 연통하는 입구부(4b)를 관통 형성하며, 공진기(6)에 결합하는 일 측면에 마이크로파가 통과하는 출구부(4c)를 관통 형성하여 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호 5a는 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(3)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)이 공진기(6)에 대해 수직방향으로 위치하도록 도파관(4)의 주벽면에 장착하므로 그만큼 시스템의 폭이 넓어져 설치면적이 제한되는 장소에서는 상기한 조명시스템을 설치하는데 제약이 뒤따르는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 설치공간의 넓이가 좁은 장소에 설치가 적합하도록 하는마이크로파를 이용한 조명시스템의 도파관 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 보인 종단면도.

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

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 마그네트론

3 : 고압 발생기 5 : 전구

6 : 공진기 7 : 반사경

10 : 도파관 11 : 슬릿

12 : 제1 관통구멍 13 : 안테나 구멍

14 : 제2 관통구멍 15 : 스터브 가이드

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파에 의해 여기되어 발광하도록 봉입물질을 중진하는 발광부 및 그 발광부에서 연장하여 전구모터의 회전축에 결합하는 축부를 가지는 전구와, 전구의 발광부를 수용하여 마이크로파는 가두는 반면 전구에서 발생한 빛은 투광하는 공진기와, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파를 공진기로 전달하는 도파관을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서,상기 도파관의 일 측면에는 슬릿을 형성하여 도파관의 내부를 공진기와 연통 결합하고, 상기 슬릿의 맞은 편 측면에는 안테나구멍을 형성하여 도파관의 내부에 마그네트론의 출구부를 삽입하며, 상기 도파관의 슬릿 형성면과 안테나구멍 형성면에는 각각 제1 관통구멍과 제2 관통구멍을 형성하여 전구의 축부가 도파관의 내부를 관통하도록 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템의 도파관 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 마이크로파를 이용한 조명시스템의 일례를 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(10)과, 내부에 발광물질을 봉입하고 도파관(10)을 통해 전달한 마이크로파 에너지에 의해 봉입한 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 전구(5)와, 도파관(10)과 전구(5)의 앞쪽에 씌워져 마이크로파는 차단하면서 상기 전구(5)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(6)와, 공진기(6)를 수용하여 전구에서 발생하는 빛이 직진하도록 반사하는 반사경(7)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(8)로 구성한다.

마그네트론(2)은 도파관(10)을 사이에 두고 공진기(또는, 전구)(6)의 맞은편에서 그 도파관(10)에 연통하도록 배치한다.

도파관(10)은 내부에 소정의 공간부를 구비하는 장방형으로 형성하여 그 일 측면에 상기한 공진기(6)가 연통 결합하고, 맞은편 타 측면에는 마그네트론(2)의 출구부(미부호)가 삽입하여 결합한다.

또, 도파관(10)의 중앙측에는 전구(5)의 축부(5b)가 상기한 공진기(6)쪽 측면과 마그네트론(2)쪽 측면을 일직선으로 통과하여 결합한다.

이를 위해 도파관(10)의 공진기(6)쪽 측면은 공진기(6)로 마이크로파를 통과하도록 슬릿(11)을 형성함과 아울러 상기한 전구(5)의 축부(5b)가 통과하도록 제1 관통구멍(12)을 형성한다. 또, 도파관(10)의 마그네트론(2)쪽 측면은 그 마그네트론(2)의 출구부인 안테나(미부호)가 삽입하도록 안테나 구멍(13)을 형성함과 아울러 상기한 제1 관통구멍(12)에 대향하여 전구(5)의 축부(5b)가 통과하도록 제2 관통구멍(14)을 형성한다.

또, 도파관(10)의 마그네트론(2)쪽 측면의 내측면에는 마이크로파가 누설하는 것을 방지하도록 소정의 높이로 스터브 가이드(15)를 형성한다. 이 스터브 가이드(15)는 내측면에서 멀어질수록 점차 작아지는 원뿔형이나 또는 동일한 직경의 원통형 또는 원뿔형과 원통형을 조합한 모양으로 형성할 수 있다.

또, 스터브 가이드(15)는 상기한 바와 같이 도파관(10)의 내측면에 형성할 수도 있지만 경우에 따라서는 도파관(10)의 외측면에도 형성할 수 있고 이 경우 그 모양은 전술한 형상이 모두 가능하다.

한편, 전구(5)는 '구'모양으로 형성하여 발광물질을 봉입하는 발광부(5a)와, 발광부(5a)에 용접 결합하여 케이싱(1)의 안쪽으로 연장하는 축부(5b)로 이루어진다.

전구(5)의 축부(5b) 끝단에는 그 전구(5)를 회전하기 위한 전구 모터(5c)를 장착하는데, 전구(5)의 축부(5b)와 전구 모터(5c)의 회전축은 통상 도파관(10)의 안쪽에서 결합한다. 이 경우 전구(5)의 축부(5b)와 전구 모터(5c)의 회전축을 결합하는 별도의 결합부재(5d)는 마이크로파의 영향을 최소화하도록 통상 세라믹 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 M은 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(10)을 통해 공진기(6) 내부로 방사하면서 전구(5) 내의 봉입된 물질을 방전하여 빛을 발생하며, 이 빛은 반사경(7)과 미러(M)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝힌다.

이때, 마그네트론(2)에서 발생하는 마이크로파는 그 마그네트론(2)의 출구부인 안테나를 통해 도파관(10)의 내부로 유입하였다가 슬릿(11)을 통해 공진기(6)의 내부로 방사하는데, 도파관(10)의 내부에 스터브 가이드(15)가 구비되어 전구(5)에 강한 전계가 걸리도록 조정되면서 공진기(6)로 방사한다.

이렇게, 마그네트론(2)이 공진기(6)에 대해 평행한 방향으로 장착함에 따라 마그네트론(2)이 공진기(6)에 대해 직각방향으로 장착하는 것에 비해 시스템 전체적으로 폭이 줄게 되고, 이로 인해 본 발명의 조명시스템을 좁은 설치공간에 설치할 때 설치할 공간의 제약이 그만큼 줄어 시스템의 활용도가 높아지는 효과가 있다.

본 발명에 의한 마이크로파를 이용한 조명시스템은, 도파관의 일 측면에 공진기가 연통 결합하는 반면 공진기의 맞은편인 도파관의 타 측면에 마그네트론의 출구부가 삽입하여 결합하도록 구성함과 아울러 전구가 도파관을 관통하여 결합하도록 구성함으로써, 시스템의 폭이 작아져 좁은 설치공간에 설치할 때 설치할 공간의 제약이 그만큼 줄고 이로 인해 시스템의 활용도가 높아지는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 마이크로파를 발생하는 마그네트론과, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파에 의해 여기되어 발광하도록 봉입물질을 중진하는 발광부 및 그 발광부에서 연장하여 전구모터의 회전축에 결합하는 축부를 가지는 전구와, 전구의 발광부를 수용하여 마이크로파는 가두는 반면 전구에서 발생한 빛은 투광하는 공진기와, 마그네트론에서 발생하는 마이크로파를 공진기로 전달하는 도파관을 포함한 마이크로파를 이용한 조명시스템에 있어서,

   상기 도파관의 일 측면에는 슬릿을 형성하여 도파관의 내부를 공진기와 연통 결합하고, 상기 슬릿의 맞은 편 측면에는 안테나구멍을 형성하여 도파관의 내부에 마그네트론의 출구부를 삽입하며, 상기 도파관의 슬릿 형성면과 안테나구멍 형성면에는 각각 제1 관통구멍과 제2 관통구멍을 형성하여 전구의 축부가 도파관의 내부를 관통하도록 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 도파관은 마그네트론이 결합하는 측면의 관통구멍 주변에 마이크로파의 누설을 방지하는 스터브 가이드를 구비한 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스터브 가이드는 도파관의 내측면에 일체로 성형하거나 후조립으로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
5. 제3항에 있어서,

   상기 스터브 가이드는 도파관의 외측면에 일체로 성형하거나 후조립으로 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
6. 제3항에 있어서,

   상기 스터브 가이드는 원뿔형 또는 원통형 또는 원통과 원뿔의 조합형인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 조명시스템.
7. 삭제
8. 삭제