KR100451226B1 - Apparatus for enhancing starting discharge in plasma lighting system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조에 관한 것으로, 본 발명은 전자파에 의해 내부 충진 공간에 충진된 충진 물질이 플라즈마를 형성하는 무전극 램프와, 상기 무전극 램프의 충진 공간 내벽 일부분에 상기 전자파에 의해 전자를 방출시키는 도포물질로 코팅된 전자방출 도포막을 포함하도록 구성하여 상기 무전극 램프의 초기 발광시간을 감소시킴으로써 초기 점등시간을 단축시켜 사용자의 만족도를 높이고, 또한 무전극 램프의 초기 발광에 사용되는 에너지가 적게 소모될 뿐만 아니라 완전 발광 상태에서도 적은 에너지로 발광을 유지하도록 함으로써 사용 전력을 감소시켜 유지비용을 줄일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a structure for accelerating initial lighting of an electrodeless lighting device. The present invention relates to an electrodeless lamp in which a filling material filled in an internal filling space by electromagnetic waves forms a plasma, and a portion of an inner wall of the filling space of the electrodeless lamp. It is configured to include an electron-emitting coating film coated with a coating material for emitting electrons by the electromagnetic wave to reduce the initial light emitting time of the electrodeless lamp to shorten the initial lighting time to increase the user satisfaction, and also to the initial stage of the electrodeless lamp Not only the energy used for emitting light is consumed, but also to maintain the light emission with less energy even in the full light emission state to reduce the power consumption to reduce the maintenance cost.
Description
본 발명은 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조에 관한 것으로, 특히 무전극 램프의 초기 발광 에너지를 감소시킬 뿐만 아니라 초기 발광 시간을 줄일 수 있도록 한 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조에 관한 것이다.The present invention relates to an initial lighting promoting structure of an electrodeless lighting device, and more particularly, to an initial lighting promoting structure of an electrodeless lighting device that not only reduces the initial light emitting energy of the electrodeless lamp but also reduces the initial light emitting time.
일반적으로 무전극 조명기기는 무전극 램프에 충진된 가스를 여기시켜 플라즈마 상태로 변환시킴에 의해 빛을 발생시키는 장치이다.In general, an electrodeless illuminator is a device that generates light by exciting a gas filled in an electrodeless lamp and converting the gas into a plasma state.
도 1은 상기 무전극 조명기기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 조명기기는 케이싱(10)과, 그 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생수단(20)과, 상기 고전압 발생수단(20)과 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 상기 고전압 발생수단(20)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 전자파 발생수단(30)과, 상기 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 전자파 안내하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 전면 외측에 설치되어 상기 도파관(40)을 통해 안내되는 전자파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 회전 가능하도록 장착되어 그 공진기(50)의 강한 전계에 의해 내부에 충진된 충진 물질이 여기되면서 플라즈마를 형성하여 빛을 발생시키는 무전극 램프(60)와, 그 무전극 램프(60)의 후면에 위치하여 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 미러(70) 및 그 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 모아 전방으로 반사시키는 반사갓(80)을 포함하여 구성된다.1 illustrates an example of the electrodeless illuminator, and as shown therein, the electrodeless illuminator is mounted on a casing 10 and an inner front surface of the casing 10 to generate a high voltage. Means 20 and electromagnetic wave generating means mounted on the inner front surface of the casing 10 at predetermined intervals from the high voltage generating means 20 to generate electromagnetic waves at a high voltage generated by the high voltage generating means 20 ( 30, a waveguide 40 for guiding electromagnetic waves generated by the electromagnetic wave generating means 30, and a front side of the front side of the casing 10 to be in communication with the waveguide 40 and guided through the waveguide 40. The resonator 50 which excites the electromagnetic wave to generate a strong electric field and the rotatable material inside the resonator 50 are rotatably mounted to excite the filling material filled therein by the strong electric field of the resonator 50. The electrodeless lamp 60 which forms a hemp to generate light, and the mirror 70 which is located at the rear of the electrodeless lamp 60 and reflects the light generated from the electrodeless lamp 60 to the front, and the electrodeless It comprises a reflector 80 to collect the light generated from the lamp 60 and reflects forward.
그리고 상기 케이싱(10)의 내부에 상기 무전극 램프(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90) 및 그 제1 구동모터(90)와 무전극 램프(60)를 연결하는 연결축(91)이 구비된다. 그리고 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 상기 케이싱(10)에 냉각팬(100) 및 그 팬을 구동시키는 제2 구동모터(101)가 장착되고 그 냉각팬(100)에 의해 발생되는 공기의 유동을 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)으로 안내하는 에어덕트(110)가 구비된다.In addition, a first driving motor 90 for rotating the electrodeless lamp 60 in the casing 10 and a connecting shaft 91 connecting the first driving motor 90 and the electrodeless lamp 60 to the inside of the casing 10. Is provided. In addition, a cooling fan 100 and a second driving motor 101 for driving the fan are mounted on the casing 10 to dissipate heat generated by the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30. An air duct 110 for guiding the flow of air generated by the cooling fan 100 to the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30 is provided.
상기 무전극 램프(60)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 내부에 충진 공간(61)을 갖도록 투명체로 형성되는 벌브부(62)와 그 벌브부(62)의 일측에 일정 길이를 갖는 봉 형상으로 연장 형성되어 상기 연결축(91)에 연결되는 벌브 샤프트부(63)와 상기 벌브부(62)의 충진 공간(61)에 충진되는 충진 물질을 포함하여 구성된다. 상기 충진 물질은 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속 즉, 할로겐족 화합물 또는 황, 셀레늄 등의 물질과, 발광 초기에 플라즈마를 형성하기 위한 버퍼 가스, 즉, 아르곤, 제논, 크립톤 등의 불활성 가스와, 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하는 첨가물 등으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the electrodeless lamp 60 has a bulb part 62 formed of a transparent body to have a filling space 61 therein and a rod having a predetermined length on one side of the bulb part 62. It is formed to include a bulb shaft portion 63 extending in the shape and connected to the connecting shaft 91 and the filling material filled in the filling space 61 of the bulb portion 62. The filling material is a metal that forms a plasma during operation to drive light emission, that is, a material such as a halogen group compound or sulfur, selenium, and a buffer gas for forming a plasma at the initial stage of light emission, that is, an inert gas such as argon, xenon, krypton, etc. And additives for helping the initial discharge to facilitate the lighting or for adjusting the spectrum of light generated.
상기한 바와 같은 무전극 조명기기의 작동은 다음과 같다.Operation of the electrodeless illuminator as described above is as follows.
먼저, 전원이 인가되면 상기 고전압 발생수단(20)에 고전압을 발생시키게 되고 그 고전압 발생수단(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 전자파 발생수단(30)에서 전자파를 발진시키게 된다. 상기 전자파 발생수단(30)에서 발진되는 전자파는도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 강한 전계를 분포시키게 되며 그 강한 전계에 의해 상기 무전극 램프(60)에 충진된 물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다. 이때, 상기 공진기(50)내부에 분포된 강한 전계에 의해 상기 무전극 램프(60)내에 충진된 버퍼 가스가 방전을 일으키게 되고 그 버퍼 가스의 방전에 의해 발생되는 열에 의해 주 발광 물질이 기화되면서 플라즈마를 형성하게 되며 상기 공진기(50)에 지속적으로 공급되는 전자파에 의해 방전을 계속 유지하면서 발광하게 된다. 이때 초기 발광시, 즉 버퍼 가스가 이온화되면서 주 발광 물질을 여기시켜 플라즈마를 발생시키는 과정에서 큰 파워, 즉 큰 에너지를 필요로 하게 되며 이어 주 발광 물질이 발광을 시작한 후에는 보다 작은 에너지가 소요된다.First, when power is applied, high voltage is generated in the high voltage generating means 20, and the electromagnetic wave generating means 30 oscillates by the high voltage generated by the high voltage generating means 20. The electromagnetic wave oscillated by the electromagnetic wave generating means 30 is transmitted to the resonator 50 through the waveguide 40 to distribute a strong electric field in the resonator 50, and to the electrodeless lamp 60 by the strong electric field. As the filled material is discharged and vaporized, the plasma is generated. At this time, the buffer gas filled in the electrodeless lamp 60 causes discharge by a strong electric field distributed in the resonator 50, and the main light emitting material is vaporized by heat generated by the discharge of the buffer gas. And emit light while maintaining the discharge by the electromagnetic wave continuously supplied to the resonator 50. At this time, when the initial light emission, that is, the buffer gas is ionized to excite the main light emitting material to generate a plasma, a large power, that is, a large energy is required, and after the main light emitting material starts to emit light, a smaller energy is required. .
상기 무전극 램프(60)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.The light emitted by the plasma generated from the electrodeless lamp 60 is reflected by the mirror 70 and the reflector 80 to be illuminated forward.
이와 동시에 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극 램프(60)를 회전시킴에 따라 무전극 램프(60)를 냉각시키게 되며, 아울러 상기 제2 구동모터(90)가 작동하여 냉각팬(100)을 회전시킴에 따라 외부의 공기가 에어덕트(110)를 통해 유동하여 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)을 냉각시키게 된다.At the same time, as the first driving motor 90 operates to rotate the electrodeless lamp 60, the electrodeless lamp 60 is cooled, and the second driving motor 90 operates to provide a cooling fan. As the air is rotated 100, external air flows through the air duct 110 to cool the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30.
그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 무전극 램프(60)의 초기 점등시 큰 입력 전원 즉, 큰 에너지가 필요하게 되므로 만일 입력 전원이 충분하지 않을 경우 점등이 이루어지지 않게 되거나 점등시간이 오래 소요되는 단점이 있고 또한 점등 후에도 초기 입력된 큰 입력 전원이 지속적으로 공급되므로 불필요한 에너지 손실이 발생되는 문제점이 있었다.However, the conventional structure as described above has a large input power, that is, a large energy is required during the initial lighting of the electrodeless lamp 60, so if the input power is not sufficient, the lighting is not made or the lighting time is long. There is also a problem that unnecessary energy loss occurs because the large input power initially input even after the lighting is continuously supplied.
상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 무전극 램프의 초기 발광 에너지를 감소시킬 뿐만 아니라 초기 발광 시간을 줄일 수 있도록 한 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is to provide an initial lighting promoting structure of an electrodeless illuminator that not only reduces the initial emission energy of the electrodeless lamp but also reduces the initial emission time.
도 1은 일반적인 무전극 조명기기를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a typical electrodeless illuminator,
도 2는 종래 무전극 조명기기의 무전극 램프를 부분 단면하여 도시한 정면도,Figure 2 is a front view showing a partial cross-sectional view of the electrodeless lamp of the conventional electrodeless lighting device,
도 3은 본 발명의 무전극 조명기기 초기점등 촉진구조가 구비된 무전극 조명기기의 단면도,3 is a cross-sectional view of an electrodeless illuminator equipped with an initial lighting promotion structure of the electrodeless illuminator of the present invention;
도 4는 본 발명의 무전극 조명기기 초기점등 촉진구조를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing the initial lighting promotion structure of the electrodeless lighting device of the present invention;
도 5는 본 발명의 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조의 다른 실시예를 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the initial lighting promotion structure of the electrodeless lighting device of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
60 ; 무전극 램프 61 ; 충진 공간60; Electrodeless lamps 61; Filling space
62 ; 벌브부 63 ; 벌브 샤프트부62; Bulb portion 63; Bulb shaft part
120 ; 전자방출 도포막 131 ; 광전자방출 도포막120; Electron emission coating film 131; Photoelectron Emission Coating Film
132 ; 보호막132; Shield
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내부 충진 공간이 형성되는 벌브부와, 이 벌브부의 외면 일측에 일정 외경과 길이를 갖도록 연장 형성된 벌브 샤트프부로 이루어지는 무전극 램프와; 상기 벌브부의 내부 충진 공간의 벌브 샤프트부가 위치하는 내벽에 도포되어 전자파에 의해 전자를 방출시키는 광전자방출 도포막을; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the bulb portion is formed of an internal filling space is formed, and the bulb shaft portion extending to have a predetermined outer diameter and length on one side of the outer surface of the bulb portion; A photoelectron emission coating film coated on an inner wall of the bulb filling portion of the inner filling space of the bulb portion to emit electrons by electromagnetic waves; Provided is an initial lighting promotion structure of an electrodeless lighting device characterized in that it comprises a.
또한, 내부 충진 공간이 형성되는 벌브부와, 이 벌브부의 외면 일측에 일정 외경과 길이를 갖도록 연장 형성된 벌브 샤트프부로 이루어지는 무전극 램프와; 상기 벌브부의 내부 충진 공간의 벌브 샤프트부가 위치하는 내벽에 도포되어 전자파에 의해 전자를 방출시키는 백금 또는 은 또는 텅스텐으로 된 광전자방출 도포막과; 상기 광전자방출 도포막을 보호하도록 그 광전자방출 도포막 내면에 코팅되는 알카리 금속으로 된 보호막을; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조가 제공된다.In addition, an electrodeless lamp comprising a bulb portion in which an inner filling space is formed, and a bulb shaft portion formed to have a predetermined outer diameter and a length on one side of an outer surface of the bulb portion; A photoelectron emission coating film made of platinum, silver, or tungsten, which is applied to an inner wall in which the bulb shaft part of the inner filling space of the bulb part is located to emit electrons by electromagnetic waves; A protective film made of an alkali metal coated on an inner surface of the photoelectron emission coating film to protect the photoelectron emission coating film; Provided is an initial lighting promotion structure of an electrodeless lighting device characterized in that it comprises a.
이하, 본 발명의 무전극 조명기기 초기점등 촉진구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the electrodeless lighting device initial lighting promotion structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 무전극 조명기기 초기점등 촉진구조의 일예가 구비된 무전극 조명기기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 무전극 조명기기는 소정 형상의 케이싱(10) 내측 전면에 고전압을 발생시키는 고전압 발생수단(20)이 장착되고 그 고전압 발생수단(20)에서 발생되는 고전압을 전달받아 전자파를 발생시키는 전자파 발생수단(30)이 상기 고전압 발생수단(20)과 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10) 내측 전면에 장착된다.3 is a view illustrating an electrodeless illuminator equipped with an example of an initial lighting promoting structure of the electrodeless illuminator of the present invention. Referring to this, first, the electrodeless illuminator has an inner front surface of a casing 10 having a predetermined shape. The high voltage generating means 20 for generating a high voltage is mounted on the high voltage generating means 20, and the electromagnetic wave generating means 30 for generating electromagnetic waves by receiving the high voltage generated by the high voltage generating means 20 is a predetermined distance from the high voltage generating means 20. It is mounted on the inner front of the casing (10).
그리고 상기 전자파 발생수단(30)과 상기 고전압 발생수단(20)사이에 상기 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관(40)이 장착되고 상기 도파관(40)으로 전송되는 전자파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 공진기(50)가 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 외측으로 돌출되게 결합된다. 상기 공진기(50)는 일측이 막힌 원통 형태의 메쉬(Mesh)로 이루어진다.A waveguide 40 for guiding the electromagnetic waves generated by the electromagnetic wave generating means 30 is mounted between the electromagnetic wave generating means 30 and the high voltage generating means 20 to excite the electromagnetic wave transmitted to the waveguide 40. The resonator 50 for generating a strong electric field is coupled to protrude out of the casing 10 to communicate with the waveguide 40. The resonator 50 is formed of a cylindrical mesh (Mesh) of one side is blocked.
그리고 상기 공진기(50) 내부에 무전극 램프(60)가 위치하게 된다. 상기 무전극 램프(60)는 내부에 충진 공간(61)을 갖도록 구 형태의 투명체로 형성되는 벌브부(62)와 그 벌브부(62)의 일측 외주면에 일정 길이를 갖는 봉 형상으로 연장 형성되는 벌브 샤프트부(63)와 상기 벌브부(62)의 충진 공간(61)에 충진되는 충진 물질을 포함하여 구성된다. 상기 충진 물질은 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속 즉, 할로겐족 화합물 또는 황, 셀레늄 등의 물질과, 발광 초기에 플라즈마를 형성하기 위한 버퍼 가스, 즉 아르곤, 제논, 크립톤 등의 불활성 가스와, 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하는 첨가물 등으로 이루어진다.In addition, the electrodeless lamp 60 is positioned inside the resonator 50. The electrodeless lamp 60 extends in a rod shape having a predetermined length on a bulb portion 62 formed of a spherical transparent body to have a filling space 61 therein, and on one outer peripheral surface of the bulb portion 62. It comprises a bulb shaft portion 63 and the filling material to be filled in the filling space 61 of the bulb portion 62. The filling material is a metal that forms a plasma during operation to drive light emission, that is, a material such as a halogen group compound, sulfur, selenium, and the like, and an inert gas such as argon, xenon, krypton, etc. It is composed of additives for helping the initial discharge to facilitate the lighting or to adjust the spectrum of light generated.
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 램프(60)의 충진 공간(61) 내벽 일부분에 상기 전자파에 의해 전자를 방출시키는 도포물질로 코팅된 전자방출도포막(120)이 형성된다. 상기 전자방출 도포막(120)은 방출광을 가리지 않도록 벌브부(62)의 후면, 즉 상기 벌브 샤프트부(63)가 위치하는 충진 공간(61)의 내벽에 형성됨이 바람직하다. 상기 전자방출 도포막(120)은 2차 전자 방출계수가 큰 물질로 이루어진다.As shown in FIG. 4, an electron emission coating film 120 coated with a coating material for emitting electrons by the electromagnetic waves is formed in a portion of the inner wall of the filling space 61 of the electrodeless lamp 60. The electron-emitting coating film 120 is preferably formed on the rear surface of the bulb portion 62, that is, on the inner wall of the filling space 61 in which the bulb shaft portion 63 is located so as not to block the emission light. The electron emission coating layer 120 is made of a material having a large secondary electron emission coefficient.
상기 전자방출 도포막(120)은 은(Ag)의 산화물로 이루어짐이 바람직하다. 또한 상기 전자방출 도포막(120)은 다른 변형예로 마그네슘(Mg)의 산화물로 이루어진다. 또한 상기 전자방출 도포막(120)의 다른 변형예로 은(Ag)의 산화물에 셀레늄(Se)을 증착시켜 이루어진다. 또한 상기 전자방출 도포막(120)의 다른 변형예로 일함수가 낮은 알카리 금속물질로 이루어진다.The electron emission coating film 120 is preferably made of an oxide of silver (Ag). In addition, the electron emission coating film 120 is made of an oxide of magnesium (Mg) as another modification. In another modification of the electron emission coating layer 120, selenium (Se) is deposited on an oxide of silver (Ag). In addition, another modification of the electron emission coating film 120 is made of an alkali metal material having a low work function.
본 발명의 다른 실시예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 램프의 충진 공간 내벽 일부분에 빛 에너지에 의해 광전자를 방출시키는 도포물질로 코팅된 광전자방출 도포막(131)과 그 광전자방출 도포막(131)을 보호하도록 그 광전자방출 도포막(131)에 이어 코팅되는 보호막(132)을 포함하여 이루어진다. 상기 광전자방출 도포막(131)은 방출광을 가리지 않도록 무전극 램프의 벌브부(62) 후면, 즉 상기 벌브 샤프트부(63)가 위치하는 충진 공간(61)의 내벽에 형성됨이 바람직하다. 상기 광전자방출 도포막(131)은 광전자 방출이 용이한 물질로 이루어진다. 상기 보호막(132)의 재질은 알카리 금속이며 상기 광전자방출 도포막(131)을 열에 의해 손상되는 것을 방지하게 된다.In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the photoelectron emission coating film 131 coated with a coating material for emitting photoelectrons by light energy on a portion of the inner wall of the filling space of the electrodeless lamp and its photoelectron emission. And a protective film 132 coated after the photoelectron emission coating film 131 to protect the coating film 131. The photoelectron emission coating film 131 may be formed on the inner wall of the filling space 61 in which the bulb shaft portion 63 is positioned, that is, behind the bulb portion 62 of the electrodeless lamp. The photoelectron emission coating layer 131 is made of a material which is easy to emit photoelectrons. The material of the protective film 132 is an alkali metal to prevent the photoelectron emission coating film 131 from being damaged by heat.
상기 광전자방출 도포막(131)은 백금(Pt)으로 이루어짐이 바람직하다. 또한 상기 광전자방출 도포막(131)의 변형예로 상기 광전자방출 도포막(131)은 은(Ag)으로 이루어진다. 또한 상기 광전자방출 도포막(131)의 다른 변형예로 상기 광전자방출 도포막(131)은 텅스텐(W)으로 이루어재며 상기 보호막(132)은 알카리 금속으로 이루어진다.The photoelectron emission coating layer 131 is preferably made of platinum (Pt). In addition, as a modification of the photoelectron emission coating film 131, the photoelectron emission coating film 131 is made of silver (Ag). In another modified example of the photoelectron emission coating layer 131, the photoelectron emission coating layer 131 may be made of tungsten (W), and the protective layer 132 may be made of an alkali metal.
그리고 상기 케이싱(10)의 내부에 상기 무전극 램프(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90) 및 그 제1 구동모터(90)와 무전극 램프(60)를 연결하는 연결축(91)이 구비된다. 그리고 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 상기 케이싱(10)에 냉각팬(100) 및 그 팬을 구동시키는 제2 구동모터(101)가 장착되고 그 냉각팬(100)에 의해 발생되는 공기의 유동을 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)으로 안내하는 에어덕트(110)가 구비된다.In addition, a first driving motor 90 for rotating the electrodeless lamp 60 in the casing 10 and a connecting shaft 91 connecting the first driving motor 90 and the electrodeless lamp 60 to the inside of the casing 10. Is provided. In addition, a cooling fan 100 and a second driving motor 101 for driving the fan are mounted on the casing 10 to dissipate heat generated by the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30. An air duct 110 for guiding the flow of air generated by the cooling fan 100 to the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30 is provided.
그리고 상기 무전극 램프(60)에서 발생되는 빛을 반사시키는 반사갓(80)이 상기 케이싱(10)에 고정 결합됨과 아울러 미러(70)가 상기 공진기(50)의 내부에 위치하도록 결합된다.In addition, the reflector 80 reflecting the light generated from the electrodeless lamp 60 is fixedly coupled to the casing 10 and the mirror 70 is coupled to be positioned inside the resonator 50.
이하, 본 발명의 무전극 조명기기 초기점등 촉진구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the initial lighting promotion structure of the electrodeless lighting device of the present invention will be described.
먼저, 무전극 조명기기는 전원이 인가되어 상기 고전압 발생수단(20)에 고전압을 발생시키게 되면 그 고전압 발생수단(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 전자파 발생수단(30)에서 전자파를 발진시키게 된다. 상기 전자파 발생수단(30)에서 발진되는 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 전계를 분포시키게 된다.First, when the power source is applied to generate a high voltage in the high voltage generating means 20, the electromagnetic generating device oscillates electromagnetic waves in the electromagnetic wave generating means 30 by the high voltage generated in the high voltage generating means 20. . The electromagnetic wave oscillated by the electromagnetic wave generating means 30 is transmitted to the resonator 50 through the waveguide 40 to distribute the electric field in the resonator 50.
상기 공진기(50)에 분포된 전계에 의해 무전극 램프의 충진 공간(61)에 충진된 버퍼 가스가 이온화됨과 동시에 상기 충진 공간(61)의 내벽에 도포된 전자방출 도포막(120)에서 2차 전자가 방출되면서 그 충진 공간(61)에 충진된 버퍼 가스와 주 발광물질을 여기시켜 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 주 발광물질의 완전 발광 상태에서 상기 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 지속적으로 전달되는 전자파에 의해 완전 발광상태를 유지하면서 빛을 발생시키게 된다. 이때 상기 주 발광물질의 완전 발광상태에서도 상기 충진 공간(61)의 내벽에 도포된 전자방출 도포막(120)에서 2차 전자가 지속적으로 방출되어 전자파의 효율을 높이게 된다.The buffer gas filled in the filling space 61 of the electrodeless lamp is ionized by the electric field distributed in the resonator 50, and at the same time, the secondary gas is emitted from the electron emission coating film 120 coated on the inner wall of the filling space 61. As electrons are emitted, a plasma is generated by exciting the buffer gas and the main light emitting material filled in the filling space 61. In the fully light-emitting state of the main light emitting material is generated light while maintaining the full light emission state by the electromagnetic wave continuously transmitted to the resonator 50 through the waveguide 40. At this time, even in the fully luminescent state of the main light emitting material, secondary electrons are continuously emitted from the electron emission coating film 120 applied to the inner wall of the filling space 61 to increase the efficiency of electromagnetic waves.
한편, 본 발명의 다른 실시예로 상기 무전극 램프의 충진 공간(61) 내벽에 광전자방출 도포막(131)이 형성된 경우 상기 전자파 발생수단(30)에서 발진되는 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 전계를 분포시키게 되면 상기 공진기(50)에 분포된 전계에 의해 무전극 램프의 충진 공간(61)에 충진된 버퍼 가스가 이온화됨과 동시에 그 버퍼 가스에서 발생되는 빛에 의해 상기 충진 공간(61)의 내벽에 도포된 광전자방출 도포막(131)에서 광전자가 방출되면서 그 충진 공간(61)에 충진된 주 발광물질을 여기시켜 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 주 발광물질의 완전 발광 상태에서 상기 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 지속적으로 전달되는 전자파에 의해 주 발광물질이 완전 발광상태를 유지하면서 빛을 발생시키게 된다. 이때 상기 주 발광물질의 완전 발광상태에서도 상기 충진 공간(61)의 내벽에 도포된 광전자방출 도포막(131)에서 광전자가 지속적으로 방출되어 전자파의 효율을 높이게 된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, when the photoelectron emission coating film 131 is formed on the inner wall of the filling space 61 of the electrodeless lamp, the electromagnetic waves oscillated by the electromagnetic wave generating means 30 are resonators through the waveguide 40. When the electric field is distributed to the resonator 50 and distributed in the resonator 50, the buffer gas filled in the filling space 61 of the electrodeless lamp is ionized by the electric field distributed in the resonator 50. As photoelectrons are emitted from the photoelectron emission coating film 131 applied to the inner wall of the filling space 61 by the generated light, the main light emitting material filled in the filling space 61 is excited to generate plasma. In the fully luminescent state of the main luminescent material, the main luminescent material generates light while maintaining the luminescent state by the electromagnetic wave continuously transmitted to the resonator 50 through the waveguide 40. At this time, even in the fully light emitting state of the main light emitting material, photoelectrons are continuously emitted from the photoelectron emission coating film 131 applied to the inner wall of the filling space 61, thereby increasing the efficiency of electromagnetic waves.
그리고 상기 무전극 램프(60)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛은 반사갓(80)과 미러(70)에 의해 반사된다.In addition, the light emitted by the plasma generated by the electrodeless lamp 60 is reflected by the reflector 80 and the mirror 70.
그리고 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극 램프(60)를 회전시킴에 따라 그 무전극 램프(60)를 냉각시키게 되며, 아울러 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 냉각팬(100)을 회전시킴에 따라 외부의 공기가 에어덕트(110)를 통해 유동하여 상기 고전압 발생수단(20)과 전자파 발생수단(30)을 냉각시키게 된다.As the first driving motor 90 operates to rotate the electrodeless lamp 60, the electrodeless lamp 60 is cooled, and the first driving motor 90 operates to provide a cooling fan. As the air is rotated 100, external air flows through the air duct 110 to cool the high voltage generating means 20 and the electromagnetic wave generating means 30.
본 발명은 상기 무전극 램프(60)를 초기 점등시키는 과정에서, 즉 그 무전극 램프의 충진 공간(61)에 충진된 주 발광물질을 초기 발광시키는 과정에서 상기 공진기(50)에 분포되는 전계에 의해 무전극 램프의 충진 공간(61) 내벽에 도포된 전자방출 도포막(120)에서 2차 전자를 방출함과 아울러 광전자방출 도포막(131)에서 광전자를 방출하여 버퍼 가스와 함께 주 발광물질을 여기시키게 되므로 초기 발광과정에서 상대적으로 적은 입력 전원, 즉 에너지가 소요될 뿐만 아니라 상대적으로 초기 발광시간이 짧아지게 된다. 아울러 적은 초기 입력 전원에 의해 발진되는 전자파에 의해 상기 주 발광물질의 완전 발광상태를 지속하게 되어 사용 전력을 감소시키게 된다.The present invention provides an electric field distributed to the resonator 50 in the process of initially lighting the electrodeless lamp 60, that is, in the process of initially emitting the main light emitting material filled in the filling space 61 of the electrodeless lamp 60. By emitting the secondary electrons from the electron-emitting coating film 120 applied to the inner wall of the filling space 61 of the electrodeless lamp by emitting the photoelectron from the photoelectron emission coating film 131 to the main light emitting material together with the buffer gas Excitation not only consumes relatively little input power, that is, energy, but also shortens the initial light emission time during the initial light emission process. In addition, the full emission state of the main light emitting material is maintained by the electromagnetic waves oscillated by the small initial input power, thereby reducing the power used.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 무전극 조명기기의 초기점등 촉진구조는 무전극 램프의 초기 발광시간을 감소시키게 됨으로써 초기 점등시간이 빨라지게 됨과 아울러 재점등 시간을 단축시키게 되어 사용자의 만족도를 높일 수 있고, 또한 무전극 램프의 초기 발광에 사용되는 에너지가 적게 소모될 뿐만 아니라완전 발광 상태에서도 적은 에너지로 발광을 유지하게 됨으로써 사용 전력이 감소되어 유지비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the initial lighting promoting structure of the electrodeless lighting device according to the present invention reduces the initial light emitting time of the electrodeless lamp, thereby making the initial lighting time faster and shortening the re-lighting time. In addition, the energy used for the initial light emission of the electrodeless lamp is not only consumed, but the light emission is maintained at low energy even in a fully light-emitting state, thereby reducing the power consumption and reducing the maintenance cost.
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