KR100459468B1 - 무전극 조명기기용 도파관의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전극 조명기기용 도파관에 있어서, 일 측에 구비된 마그네트론으로부터 발진된 마이크로웨이브가 전구의 봉입물질을 발광시키도록 공진기 내부로 안내하기 위한 무전극 조명기기용 도파관에 있어서, 상기 도파관 내부에 전도성 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하여 마그네트론으로부터 발진된 마이크로웨이부가 전도성 코팅층이 형성된 도파관의 내부 공간부를 따라 공진기로 보다 잘 전달되도록 하여 전구의 초기 발광 시 공진기의 임피던스 매칭을 개선시킴과 아울러 전구의 발광 중의 공진기의 임피던스 매칭을 조화시켜 공진 효율을 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

무전극 조명기기용 도파관의 구조{STRUCTURE OF WAVE GUIDE FOR ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전구의 초기 발광 시 요구되는 임피던스의 매칭 및 안정적인 발광 중 요구되는 임피던스 매칭을 서로 조합시킴과 아울러 도파관 내부의 공진 효율을 향상시키기 위한 무전극 조명기기용 도파관 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 무전극 조명기기(ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM)는 마이크로웨이브 발생기에서 발생되는 전자파 에너지를 도파관을 통하여 공진기에 전달하고, 이것이 공진기의 내부에 설치된 무전극 전구에 인가되어 전구가 가시광선 또는 자외선을 발광하는 조명기기로서, 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

이하, 종래의 무전극 조명기기를 도시한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 무전극 조명기기의 종단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 케이싱(101)의 내부에 장착하여 마이크로웨이브를 생성하는 마그네트론(102)과, 마그네트론(102)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압 발생기(103)와, 마그네트론(102)의 마이크로웨이부 발생부(102a)가 연통 결합되고 그 마이크로웨이브발생부(102a)에서 생성된 마이크로웨이브를 전달하는 도파관(104)과, 내부에 발광물질을 봉입하고 도파관(104)을 통해 전달한 마이크로웨이브 에너지에 의해 봉입한 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 전구(105)와, 도파관(104)과 전구(105)의 앞쪽에 씌워져 마이크로웨이브는 차단하면서 상기 전구(105)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(106)와, 공진기(106)를 수용하여 전구(105)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사경(107)과, 전구(105) 후방측의 공진기(106) 내부에 장착하여 마이크로웨이브는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체 거울(108)과, 케이싱(101)의 일측에 구비하여 마그네트론(102)과 고압 발생기(103)를 냉각하는 냉각팬 조립체(113)로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호는 109는 전구회전모터, 109a는 모터축, 110은 팬모터, 111은 냉각팬, 112는 냉각팬 하우징, 112a는 흡입공, 112b는 토출공이다.

이와 같은 구성에 의하여, 종래의 무전극 조명기기는 인가된 상용 전원을 고압 발생기(107)에서 승압시켜 승압된 고전압을 마그네트론(101)에 공급하고, 상기 마그네트론(101)은 상기 고압 발생기(103)로부터 공급된 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로웨이브를 생성시키고, 이렇게 생성된 마이크로웨이브는 도파관(104)을 통해 공진기(106) 내부로 방사되면서 전구(105) 내의 봉입된 물질을 방전시켜 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생시키게 되며, 상기 전구(105)에서 발생된 빛은 유전체 거울(108) 및 반사갓(107)을 통해 전방으로 반사되면서 공간을 밝혀주게 된다

그러나, 공진기(106) 내부의 임피던스는 전구(105)의 상태에 따라 크게 달라진다. 즉, 전구(105)가 발광하지 않은 차가운 상태와 발광직후 전구(105) 내부에 방전이 개시될 무렵의 상태와, 전구(105)가 안정된 발광을 유지하는 상태의 임피던스가 크게 차이가 나기 때문에 어느 특정한 상태에 대해 매칭시킬 경우 다른 상태에서의 임피던스 매칭이 현저하게 어긋나기 때문에 각각의 전구(105) 상태에 따른 공진기(106) 내부의 임피던스 매칭을 동시에 만족시키기가 힘들다,

이로 인해 전구(105)가 점등되어 초기 방전이 일어나도 안정 상태로 넘어가다가 전구(105)가 꺼지는 일이 생기기도 하고, 또 전구(105)가 안정 상태에 이르러도 마이크로웨이브의 임피던스 매칭이 불량하여 시스템 전체의 효율이 크게 저하되기도 한다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면, 무전극 조명기기의 초기 발광시 공진의 임피던스 매칭시킴과 아울러 발광 중의 임피던스 매칭을 향상하여 시스템 전체의 효율을 향상시키기 위한 무전극 조명기기의 제공을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 무전극 조명기기의 종단면도,

도 2는 본 발명의 무전극 조명기기의 종단면도,

도 3은 본 발명의 무전극 조명기기의 도파관의 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 무전극 조명기기용 도파관의 측단면도,

도 5는 도 4의 A-A부분 절개 단면도,

도 6은 도 4의 B부분 확대 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 설명*

1: 케이싱 2: 마그네트론

3: 고압 발생기 4: 도파관

4a: 본체부 4b: 덮개부

4c: 공간부 4d: 모터축 수용부

4e: 결합면 4f: 입구

4g: 차단벽 4h: 결합되는 출구

4h: 출구 4i: 제 1 플렌지부

4j: 제 2 플렌지부 5: 전구

6: 공진기 6a: 마이크로웨이브 출력부

7: 반사갓 8: 유전체 거울

20: 전도성 코팅층

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일 측에 구비된 마그네트론으로부터 발진된 마이크로웨이브가 전구의 봉입물질을 발광시키도록 공진기 내부로 안내하기 위한 무전극 조명기기용 도파관에 있어서, 상기 도파관 내부에 전도성 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기용 도파관에 의하여 달성된다. 여기서, 상기 전도성 코팅층은 전기 전도도가 높은 은(Ag) 또는 구리(Cu)로 코팅되어 형성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 무전극 조명기기용 도파관을 첨부도면에 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 무전극 조명기기의 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 무전극 조명기기의 도파관의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 무전극 조명기기용 도파관의 측단면도이고, 도 5는 도 4의 A-A부분 절개 단면도이며, 도 6은 도 4의 B부분 확대 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무전극 조명기기는 케이싱(1)의 내부에 장착하여 마이크로웨이브를 생성하는 마그네트론(2)과, 마그네트론(2)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압 발생기(3)와, 마그네트론(2)의 출구에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 마이크로웨이브를 전달하는 도파관(4)과, 내부에 발광물질을 봉입하고 도파관(4)을 통해 전달한 마이크로웨이브 에너지에 의해 봉입한 물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 전구(5)와, 도파관(4)과 전구(5)의 앞쪽에 씌워져 마이크로웨이브는 차단하면서 상기 전구(5)에서 발광된 빛은 통과하는 공진기(6)와, 전구(5) 후방측의 공진기(6) 내부에 장착하여 마이크로웨이브는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체 거울(8)과, 공진기(6)를 수용하여 전구(5)에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사갓(7)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압 발생기(3)를 냉각하는 냉각팬 조립체(13)로 구성되어 있다.

상기 도파관은 도 2 또는 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 도파관(4)은 측면에 설치된 마그네트론(2)에서 발생된 마이크로웨이브를 안내하는 본체부(4a)와,상기 본체부(4a)의 상측에 플렌지 결합됨과 아울러 상측으로 연장 형성된 출구(4c)를 통해 마이크로웨이브를 공진기(6) 내부로 전달하는 덮개부(4b)로 이루어진다.

상기 본체부(4a)는 내부에 마이크로웨이브가 전송되는 통로를 형성하도록 원통 형상의 공간부(4h)가 형성되고, 그 공간부(4h)의 내 측에 전구를 회전 냉각시키기 위한 전구회전모터(9)의 모터축(9a)이 관통하도록 수용하는 모터축 수용부(4d)가 형성된다.

또한, 상기 공간부(4h)를 형성하는 원통의 외부 일 측면에 마그네트론(2)이 결합되는 결합면(4e)이 형성되고, 그 결합면(4e)의 중심을 관통하여 상기 마그네트론(2)의 마이크로웨이브 출력부(6a)가 삽입 결합되는 입구(4f)가 형성되며, 상기 입구(4f)를 통해 유입된 마이크로웨이브가 덮개부(4b)의 출구(4c)를 통해 빠져나가도록 차단벽(4g)이 형성되고, 상측 외주면을 따라 상기 덮개부(4b)를 고정 결합하기 위한 제 1 플렌지부(4i)가 형성된다.

그리고, 덮개부(4b)는 상기 본체부(4a)의 상측 개방부를 복개하도록 상기 본체부(4a)의 제 1 플렌지부(4i)에 대응하여 결합되는 제 2 플렌지부(4j)가 형성되고, 그 제 2 플렌지부(4j)의 중심 상측으로 돌출 형성되어 공진기(6)가 연통 결합되는 출구(4h)가 형성된다.

또한, 본체부(4a)의 내측 공간부(4c)에 전구(5)의 발광초기의 임피던스 매칭을 개선시킴과 아울러 지속적인 발광이 이루어지도록 공진 효율을 향상시키기 위한 전도성 코팅층(20)이 형성된다.

상기 전도성 코팅층(20)은 전기 전도도가 높은 은(Ag), 구리(Cu) 재질을 코팅하여 형성하며, 전기 전도도가 높고 가격이 상대적으로 낮은 구리를 사용하여 코팅하는 사용하는 것이 보다 바람직하며, 은 또는 구리는 하나의 실시예 일 뿐 모든 전동성 물질이 사용가능하다.

도면중 미설명 부호는 10은 팬모터, 11은 냉각팬, 12는 냉각팬 하우징, 12a는 흡입공, 12b는 토출공이다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 무전극 조명기기는 작용 및 작용에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 케이스(1) 내부에 수용된 고전압발생기(3)에 상용 전원을 인가하여 승압하면 고전압이 발생되고, 그와 같이 발생되는 고전압이 마그네트론(2)에 공급되며, 마그네트론(2)에서는 인가되는 고전압에 의하여 도파관의 입구에 관통 결합된 마이크로웨이브 생성부(2a)에서 마이크로웨이브를 생성시키게 된다.

그리고, 상기 마이크로웨이브 생성부(2a)에서 발생된 마이크로웨이브가 도파관(4)의 내부 공간부(4h)를 통해 안내되고, 이때, 공간부(4h)의 내주면상에 형성된 전도성 코팅층(20)에 의하여 마이크로웨이브가 보다 효율적인 전송이 되도록 하며, 출구(4c)에 연장 결합된 공진기(6) 내부로 전달된 마이크로웨이브가 여기 되어 전구 내부에 봉입된 불활성 가스를 극도로 이온화된 플라즈마 상태로 유지시켜 금속화합물이 연속적인 빛을 발광 상태를 물질을 보다 빠른 시간 내에 도달하도록 함으로써 초기상태의 임피던스 비 매칭을 해소하도록 한다.

그리고, 전구(5)의 발광이 시작된 후의 안정적인 상태로 임피던스 매칭을 지속시킴으로써 동작 중의 공진 효율이 향상되도록 한다.

한편, 전구(5)에서 발생된 빛은 유전체 거울(8) 및 반사갓(7)에 의해 집광되어 반사갓(7)의 전방에 결합된 라이프 파이프(미도시) 내부로 반사되어 진행하면서 일부가 투과되어 주위를 밝히게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 무전극 조명기기에서 마그네트론으로부터 발진된 마이크로웨이브가 공진기 내부로 보다 잘 전달되도록 도파관의 내부에 전도성 코팅층을 형성하여 전구의 초기 발광 시 공진기의 임피던스 매칭을 개선시킴과 아울러 전구의 발광 후의 공진기의 임피던스 매칭을 조화시켜 공진 효율을 향상시켜 시스템의 안정적인 발광을 유지하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 일 측에 구비된 마그네트론으로부터 발진된 마이크로웨이브가 전구의 봉입물질을 발광시키도록 공진기 내부로 안내하기 위한 무전극 조명기기용 도파관에 있어서,

   상기 도파관 내부에 전도성 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기용 도파관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전도성 코팅층은 전기 전도도가 높은 은(Ag) 또는 구리(Cu)로 코팅되어 형성함을 특징으로 하는 무전극 조명기기용 도파관.