KR100460329B1 - electrodeless discharge lamp - Google Patents

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KR100460329B1
KR100460329B1 KR10-2002-0015826A KR20020015826A KR100460329B1 KR 100460329 B1 KR100460329 B1 KR 100460329B1 KR 20020015826 A KR20020015826 A KR 20020015826A KR 100460329 B1 KR100460329 B1 KR 100460329B1
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers

Abstract

본 발명의 무전극 방전 램프는 대략 반구형의 돔 형상을 갖는 엔벨로프를 구비한다. 엔벨로프의 내부에는 이온화 가능 기체 매질이 충진 되어있고, 내면에는 형광층이 코팅되어 있다. 엔벨로프의 평탄한 저면의 외측 하부에는 적어도 하나 이상의 자기 코어가 근접하여 위치한다. 자기 코어의 자속 출입구는 평탄한 저면을 향하도록 위치하며, 자기 코어는 전체적으로 엔벨로프의 평탄한 저면 내에 위치한다. 자기 코어에는 권선이 수회 감겨 있으며, 권선의 양단은 RF를 제공하는 전원에 전기적으로 연결된다. 전원으로부터 RF가 권선으로 인가되면 유도 자장이 발생되어 자기 코어를 통해서 엔벨로프 내부로 전달되며, 이 유도 자장에 의해 엔벨로프 내부에 유도 전계가 발생되면서 내부에 충진된 불활성 가스들이 가속 충돌하여 무전극 방전이 이루어진다. 본 발명의 무전극 방전 램프는 엔벨로프 내부에 충진된 이온화 가능 기체 매질로 전달되는 이온화 에너지 전달 효율을 극대화 할 수 있고, 엔벨로프의 빛의 투과 영역을 방해하지 않도록 설계되어 조도가 높은 무전극 램프를 제공할 수 있으며, 자기 코어에 의한 발열을 효과적으로 방열 시킬 수 있어 안정적인 효과를 얻을 수 있다.The electrodeless discharge lamp of the present invention includes an envelope having a substantially hemispherical dome shape. The envelope is filled with an ionizable gas medium, and the inner surface is coated with a fluorescent layer. At least one magnetic core is located proximate to the outer lower portion of the flat bottom of the envelope. The magnetic flux entrance of the magnetic core is positioned to face a flat bottom, and the magnetic core is generally located within the flat bottom of the envelope. The winding is wound several times on the magnetic core, and both ends of the winding are electrically connected to a power source providing RF. When RF is applied from the power source to the winding, an induction magnetic field is generated and transmitted to the inside of the envelope through the magnetic core.Induction electric field is generated inside the envelope by the induction magnetic field, and the inert gases charged therein accelerate and collide with the electrodeless discharge. Is done. The electrodeless discharge lamp of the present invention can maximize the ionization energy transfer efficiency delivered to the ionizable gas medium filled inside the envelope, and is designed so as not to interfere with the light transmission region of the envelope to provide a high intensity induction lamp. It is possible to effectively dissipate heat generated by the magnetic core to obtain a stable effect.

Description

무전극 방전 램프{electrodeless discharge lamp}Electrodeless discharge lamp

본 발명은 무전극 방전 램프(electrodeless discharge lamp)에 관한 것으로, 구체적으로는 램프의 방전 효율을 증가할 수 있도록 엔벨로프(envelope) 및 자기 코어(magnetic core)의 구조를 개선한 무전극 방전 램프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeless discharge lamp, and more particularly to an electrodeless discharge lamp having an improved structure of an envelope and a magnetic core so as to increase the discharge efficiency of the lamp. will be.

일반적으로 무전극 방전 램프는 대략 6만 시간 이상의 수명을 갖는 것으로 통상적인 형광램프에 비하여 매우 긴 수명을 갖는 것으로 알려져 있다. 그럼으로 램프 교체 비용이 많이 드는 장소 예를 들어, 옥외 조명, 터널 조명, 산업시설 조명등에 주로 사용되고 있다.In general, an electrodeless discharge lamp has a lifespan of approximately 60,000 hours or more and is known to have a very long lifespan compared to a conventional fluorescent lamp. Therefore, it is mainly used in places where lamp replacement is expensive, for example, outdoor lighting, tunnel lighting, and industrial lighting.

무전극 방전 램프에 관한 기술로는 1980년 10월 12일자로 국내 특허 등록된 등록번호 특1980-0001141호 무전극 방전램프, 1995년 12월 28일자로 국내 공개된 공개번호 특1995-0034396호 무전극 형광램프 등이 있다. 이와 같은 종래의 무전극 방전 램프는 크게 이온화 가능 기체 매질을 포함한 밀봉된 구형의 엔벨로프와 이온화에 필요한 에너지(이하, 이온화 에너지라 함)를 기체 매질로 제공하기 위한 유도권선(winding)을 구비한다. 유도 권선은 엔벨로프의 중심부에 형성된 공동(cavity)에 삽입되어 이온화 에너지를 엔벨로프 내의 기체 매질로 전달한다.As for the technology of the electrodeless discharge lamp, the patent registration number No. 1980-0001141 registered in Korea as of October 12, 1980, the electrodeless discharge lamp was published in Korea as of December 28, 1995, Publication No. 1995-0034396 Electrode fluorescent lamps; Such a conventional electrodeless discharge lamp is largely provided with a sealed spherical envelope including an ionizable gas medium and an induction winding for providing the gas medium with energy required for ionization (hereinafter referred to as ionization energy). The induction winding is inserted into a cavity formed in the center of the envelope to transfer ionization energy to the gas medium within the envelope.

무전극 방전 램프의 효율은 유도 권선으로부터 제공되는 이온화 에너지가 효과적으로 엔벨로프 내의 기체 매질로 전해지는 것에 의존한다. 그럼으로 무전극 방전 램프의 셋 메이커들은 이온화 에너지가 엔벨로프 내의 기체 매질로 최대한 전달될 수 있는 무전극 방전 램프의 구조 및 회로를 얻기 위해 노력하고 있으며, 엔벨로프와 자기코어의 구조가 지속적으로 개선되고 있다.The efficiency of an electrodeless discharge lamp depends on the ionization energy provided from the induction winding being effectively transferred to the gas medium in the envelope. Therefore, the set makers of electrodeless discharge lamps are trying to obtain the structure and circuit of the electrodeless discharge lamp that can transfer the ionization energy to the gas medium in the envelope as much as possible, and the structure of the envelope and the magnetic core is continuously improving. .

그러나, 자기 코어를 사용하는 대부분의 무전극 방전 램프는 자기 코어의 한쪽 방향만이 엔벨로프의 내측으로 향하는 구조를 갖고 있어 이온화 에너지 전달 효율이 낮았다. 또한, 자기 코어가 엔벨로프에 형성된 동공 내로 삽입되어 있어 자기 코어의 발열이 문제로 지적되어 왔다.However, most of the electrodeless discharge lamps using the magnetic core have a structure in which only one direction of the magnetic core faces the inside of the envelope, resulting in low ionization energy transfer efficiency. In addition, since the magnetic core is inserted into the pupil formed in the envelope, heat generation of the magnetic core has been pointed out as a problem.

국내 공개실용신안 공개번호 95-10169호 무전극 방전등에 개시된 바와 같이, 자기 코어를 사용하지 않고 엔벨로프의 외주면에 권선을 감는 경우도 있다. 그러나 이러한 경우에는 엔벨로프의 외주면의 일부가 권선에 의해 가려지는 문제점이 발생하게 된다.As disclosed in Korean Utility Model Publication No. 95-10169, an electrodeless discharge lamp, a winding may be wound around the outer circumferential surface of the envelope without using a magnetic core. However, in this case, a problem arises in which a part of the outer circumferential surface of the envelope is covered by the winding.

이와 같이, 무전극 방전 램프는 그 구조가 이온화 에너지의 전달 효율을 극대화할 수 있고, 자기 코어에 의한 발열을 효과적으로 해소할 수 있으며 또한 엔벨로프의 빛의 투과 영역을 방해하지 않는 구조가 요구되고 있다.As such, the electrodeless discharge lamp is required to have a structure in which the structure can maximize the transfer efficiency of ionization energy, can effectively dissipate heat generated by the magnetic core, and does not interfere with the light transmission region of the envelope.

본 발명의 목적은 유도 권선으로부터 엔벨로프 내의 이온화 가능 기체 매질로 전달되는 이온화 에너지 전달 효율을 극대화 할 수 있는 엔벨로프 및 자기 코어 구조를 갖는 무전극 방전 램프를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp having an envelope and a magnetic core structure capable of maximizing the ionization energy transfer efficiency transferred from the induction winding to the ionizable gas medium in the envelope.

본 발명의 다른 목적은 자기 코어에 의한 발열을 효과적으로 해소할 수 있는 엔벨로프 및 자기 코어 구조를 갖는 무전극 방전 램프를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp having an envelope and a magnetic core structure capable of effectively releasing heat generated by the magnetic core.

본 발명의 또 다른 목적은 엔벨로프의 빛의 투과 영역을 방해하지 않는 구조를 갖는 엔벨로프 및 자기 코어 구조를 갖는 무전극 방전 램프를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide an electrodeless discharge lamp having an envelope and a magnetic core structure having a structure that does not interfere with the light transmitting region of the envelope.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도;1 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a first embodiment of the present invention;

도 2 및 도 3은 도 1의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도;2 and 3 are side and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 1;

도 4는 도 1의 제1 실시예의 변형예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도;4 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a modification of the first embodiment of FIG. 1;

도 5 및 도 6은 도 4의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도;5 and 6 are side and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 4;

도 7은 도 4의 무전극 방전 램프에서 권선의 전기적 연결 관계를 변형한 예를 보여주는 도면;7 is a view showing an example in which the electrical connection of the winding is modified in the electrodeless discharge lamp of FIG.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 다른 변형예를 보여주는 사시도;8 is a perspective view showing another modification of the electrodeless discharge lamp according to the first embodiment of the present invention;

도 9 및 도 10은 도 8의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도;9 and 10 are side and top views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 8;

도 11은 도 8의 무전극 방전 램프에서 자기 코어의 위치를 변형한 예를 보여주는 사시도;FIG. 11 is a perspective view illustrating an example in which a position of a magnetic core is modified in the electrodeless discharge lamp of FIG. 8; FIG.

도 12 및 도 13은 도 11의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도;12 and 13 are side and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 11;

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도;14 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a second embodiment of the present invention;

도 15 및 도 16은 도 14의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도; 그리고15 and 16 are side and top views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 14; And

도 17은 도 14의 자기 코어의 평면도이다.17 is a top view of the magnetic core of FIG. 14.

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

10: 엔벨로프 16: 반사층10: Envelope 16: Reflective Layer

20: 자기 코어 28: 권선20: magnetic core 28: winding

30: RF 전원30: RF power

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반구형의 돔 형상을 갖고, 내부에 형광층이 코팅되며 이온화 가능 기체 매질이 충전된 엔벨로프와, 그 엔벨로프의 평탄한 저면의 외측 하부에 위치하는 적어도 하나의 자기 코어와, 그 자기 코어에 수회 감겨진 자기 유도를 위한 권선 및 권선 의 양단과 전기적으로 연결되어 RF(Radio Frequency)를 제공하는 전원을 구비하는 무전극 방전 램프에 있어서,상기 엔벨로프의 평탄한 저면과 형광층 사이에 반사층이 구비되고, 상기 자기 코어는 두 개의 자속 출입구가 각각 엔벨로프의 평탄한 저면을 향하도록 위치하는 말굽 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, an envelope having a hemispherical dome shape, a fluorescent layer coated therein and filled with an ionizable gas medium, and an outer side of the flat bottom of the envelope. In the electrodeless discharge lamp having at least one magnetic core located below, a winding for magnetic induction wound around the magnetic core and a power supply electrically connected to both ends of the winding to provide a radio frequency (RF). The reflective layer is provided between the flat bottom surface of the envelope and the fluorescent layer, and the magnetic core has a horseshoe shape in which two magnetic flux entrances and exits face the flat bottom surface of the envelope, respectively.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면에 있어서 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다. 각 도면에 있어서 본 발명을 설명하기 위한 주 요소 외의 부분들의 도시는 간략히 하거나 생략하였으며, 이 분야의 통상적인 지식을 갖는 기술자들이 기본적으로 적용할 수 있는 구성요소들의 도시는 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 각 구성 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현의 차이는 이 분야의 통상적인 기술자들에게는 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are given to the components of the same function. In each of the drawings, parts other than the main elements for describing the present invention are briefly omitted or omitted, and parts of the present invention that are basically applicable to those skilled in the art are omitted. It is shown in the center. In particular, there are parts in which the size ratio between each component is somewhat different or the size between components coupled to each other is different. However, the difference in representation of the drawings may be easily understood by those skilled in the art. Since the parts can be understood, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to explain more clearly the present invention to those skilled in the art.

(실시예 1의 기본예)(Basic example of Example 1)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도 이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도이다.1 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a first embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are a side view and a plan view of the electrodeless discharge lamp of Figure 1;

도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프는 반구형의 돔(dome) 형상을 갖는 엔벨로프(10)를 구비한다. 엔벨로프(10)의 내부에는 이온화 가능 기체 매질 예를 들어, 수은, 아르곤, 할로겐 등과 같은 불활성 가스가 충진 되어있다. 엔벨로프(10)의 내면에는 형광층(12)이 코팅되어 있으며, 엔벨로프(10)의 평탄한 저면(14)과 형광층(12) 사이에는 반사층(16)이 형성될 수 있다.Referring to the drawings, the electrodeless discharge lamp according to the first embodiment of the present invention includes an envelope 10 having a hemispherical dome shape. The envelope 10 is filled with an ionizable gas medium, for example, an inert gas such as mercury, argon, halogen, or the like. A fluorescent layer 12 is coated on an inner surface of the envelope 10, and a reflective layer 16 may be formed between the flat bottom surface 14 of the envelope 10 and the fluorescent layer 12.

평탄한 저면(14) 외측 하부에는 말굽 형상의 자기 코어(magnetic core)(20)가 근접하여 위치한다. 자기 코어(20)의 자속 출입구(22, 24)는 평탄한 저면(14)을 향하도록 위치하며, 자기 코어(20)의 길이(a) 및 폭(b)은 평탄한 저면(14)의 지름 보다 작다. 자기 코어(20)의 중심 몸체(26)에는 권선(winding)(28)이 수회 감겨 있다. 권선(28)의 양단은 RF(Radio Frequency)를 제공하는 전원(30)에 전기적으로 연결된다.A horseshoe-shaped magnetic core 20 is located close to the outer bottom of the flat bottom surface 14. The magnetic flux entrances 22, 24 of the magnetic core 20 are located facing the flat bottom 14, and the length a and width b of the magnetic core 20 are smaller than the diameter of the flat bottom 14. . The winding 28 is wound several times on the central body 26 of the magnetic core 20. Both ends of the winding 28 are electrically connected to a power supply 30 that provides a radio frequency (RF).

이와 같은 무전극 방전 램프는 전원(30)으로부터 RF가 권선(28)으로 인가되면 유도 자장이 발생되어 자기 코어(20)를 통해서 엔벨로프(10) 내부로 전달된다. 이 유도 자장에 의해 엔벨로프(10) 내부에 유도 전계가 발생되고 이로 인하여 엔벨로프(10) 내부에 충진된 불활성 가스들이 가속 충돌하면서 이온화 즉, 무전극 방전이 이루어진다.In the electrodeless discharge lamp as described above, when RF is applied from the power supply 30 to the winding 28, an induction magnetic field is generated and transferred to the envelope 10 through the magnetic core 20. The induced magnetic field generates an induction electric field in the envelope 10, thereby causing ionization, that is, an electrodeless discharge, while the inert gases charged in the envelope 10 are accelerated and collided with each other.

본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프는 자기 코어(20)가 엔벨로프(10)의 외부로 노출된 구조를 갖고 있어 자기 코어(20)가 발열하더라도 쉽게 방열될 수 있는 구조를 갖는다. 또한, 자기 코어(20)의 두 개의 자속 출입구(22, 24)가 온전히 엔벨로프(10)로 향하여 근접해 위치함으로 자속 손실을 최대한 방지하는 효율적인 구조를 갖는다. 즉, 종래에 자기 코어가 엔벨로프의 동공에 삽입되는 형태를 갖는 무전극 방전 램프의 경우 발생되는 발열 문제와 자속 출입구의 일 측만이 엔벨로프를 향하도록 되어 자속 손실이 발생되는 종래의 구조에 비교하여 탁월한 방열 효과 및 자속 손실 방지 효과를 얻을 수 있다.The electrodeless discharge lamp according to the first embodiment of the present invention has a structure in which the magnetic core 20 is exposed to the outside of the envelope 10, so that the magnetic core 20 may be easily dissipated even when the magnetic core 20 generates heat. In addition, since the two magnetic flux entrances 22 and 24 of the magnetic core 20 are located in close proximity to the envelope 10, the magnetic flux 20 has an efficient structure to prevent the loss of magnetic flux as much as possible. That is, compared to the conventional structure in which a magnetic core is inserted into the envelope of the electrode, a heat generation problem generated in the case of the electrodeless discharge lamp and only one side of the magnetic flux entrance and exit face the envelope, so that magnetic flux loss occurs. The heat dissipation effect and the flux loss prevention effect can be obtained.

(실시예 1의 제1 변형예)(First Modification of Example 1)

다음은 상술한 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 무전극 방전 램프를 첨부도면 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 도 1의 제1 실시예의 변형예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도이고 도 5 및 도 6은 도 4의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도이다.Next, an electrodeless discharge lamp according to a modification of the first embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7. 4 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a modification of the first embodiment of FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are side and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 4.

도면을 참조하여, 제1 실시예의 변형예에 따른 무전극 방전 램프는 상술한 제1 실시예에서와 같이 반구형의 돔 형상을 갖는 엔벨로프(10)를 구비한다. 평탄한 저면(14) 외측 하부에 근접해서 적어도 두 개의 말굽 형상의 자기 코어(40, 44)가 직렬로 배열되어 위치한다. 두 개의 자기 코어(40, 44)의 각각의 자속 출입구(41, 42)(45, 46)는 평탄한 저면(14)을 향하도록 위치하며, 두 개의 자기 코어(40, 44)의 전체 길이 및 폭은 평탄한 저면(14)의 지름보다 작다.Referring to the drawings, the electrodeless discharge lamp according to the modification of the first embodiment has an envelope 10 having a hemispherical dome shape as in the first embodiment described above. At least two horseshoe-shaped magnetic cores 40 and 44 are arranged in series close to the outer bottom of the flat bottom face 14. Each magnetic flux entrance 41, 42 (45, 46) of the two magnetic cores 40, 44 is located facing the flat bottom 14, and the overall length and width of the two magnetic cores 40, 44. Is smaller than the diameter of the flat bottom face 14.

두 개의 자기 코어(40, 44)의 각각의 중심 몸체(43, 47)에는 권선(winding)(48)이 수회 감겨 있다. 그리고 권선(48)의 양단은 RF 주파수를 제공하는 전원(30)에 전기적으로 연결된다. 이와 같은, 제1 실시예의 변형예에 따른 무전극 방전 램프는 두 개의 자기 코어(40, 44)가 엔벨로프(10)의 외부로 노출되어 있어 두 개의 자기 코어(40, 44)가 발열하더라도 쉽게 방열 되는 구조를 갖으며, 두 개의 자기 코어(40, 44)의 각각의 자속 출입구(41, 42)(45, 46)가 온전히 엔벨로프(10)로 향하여 근접하게 위치함으로 자속의 손실을 방지하는 효율적인 구조를 갖는다.Windings 48 are wound several times on the central bodies 43, 47 of each of the two magnetic cores 40, 44. Both ends of the winding 48 are then electrically connected to a power source 30 providing an RF frequency. In the electrodeless discharge lamp according to the modification of the first embodiment as described above, two magnetic cores 40 and 44 are exposed to the outside of the envelope 10 so that the two magnetic cores 40 and 44 easily dissipate heat even when the magnetic cores 40 and 44 generate heat. The magnetic flux entrances 41, 42, 45, 46 of the two magnetic cores 40, 44 are located in close proximity to the envelope 10 to prevent the loss of magnetic flux. Has

그리고 두 개의 자기 코어(40, 44)를 엔벨로프(10)의 저면에 나누어 배열함으로써 이온화 에너지를 분산하여 엔벨로프(10) 내부로 전달하게 된다. 그러므로 엔벨로프(10) 내부에서는 고르게 방전이 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.In addition, by arranging two magnetic cores 40 and 44 on the bottom of the envelope 10, ionization energy is dispersed and transferred to the inside of the envelope 10. Therefore, the effect of discharging evenly in the envelope 10 can be obtained.

여기서, 두 개의 자기 코어(40, 44)에 감겨진 권선(48)은 각기 동일한 방향으로 감겨져 있으나 서로 다른 방향으로 감아 유도 자기의 유도 방향을 서로 다르게 할 수 있다. 이 경우, 불활성 가스 입자들 간의 충돌 확률을 더 높게 하여 방전 효율을 높일 수 있다.Here, the windings 48 wound around the two magnetic cores 40 and 44 are respectively wound in the same direction, but may be wound in different directions to change the induction direction of the induction magnet. In this case, the collision efficiency between the inert gas particles can be made higher to increase the discharge efficiency.

이 실시예에서는 두 개의 자기 코어(40, 44)에 감겨진 권선(48)이 전기적으로 직렬로 연결되어 있으나 병렬로 연결할 수 도 있다. 더 나아가, 첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 자기 코어(40, 44)에 각기 독립적으로 권선들(49a, 49b)을 감고 서로 다른 전원들(32a, 32b)을 연결할 수 있다. 이와 같이, 권선의 전기적인 연결 방법과 전원의 공급 방법은 다양하게 변형 할 수 있음을 이 분야의 통상적인 지식을 갖는 기술자들에게는 자명한 것이다.In this embodiment, the windings 48 wound around the two magnetic cores 40 and 44 are electrically connected in series but may be connected in parallel. Furthermore, as shown in FIG. 7, windings 49a and 49b may be wound around two magnetic cores 40 and 44, respectively, and different power sources 32a and 32b may be connected to each other. As such, it is obvious to those skilled in the art that the electrical connection method of the windings and the power supply method can be variously modified.

(제1 실시예의 제2 변형예)(2nd modification of 1st Example)

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 다른 변형예를 보여주는 사시도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도이다.8 is a perspective view illustrating another modified example of the electrodeless discharge lamp according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are side views and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 8.

도면을 참조하여, 다른 변형예에 따른 무전극 방전 램프의 엔벨로프(50)는 일자로 길게 연장된 반구형의 돔(dome) 형상을 갖는다. 이 엔벨로프(50)의 내부에는 상술한 바와 같은 불활성 가스가 충진 되어있다. 엔벨로프(50)의 내면에는 형광층(52)이 코팅되어 있으며, 엔벨로프(50)의 평탄한 저면(54)과 형광층(52) 사이에는 반사층(56)이 형성될 수 있다.Referring to the drawings, the envelope 50 of the electrodeless discharge lamp according to another modification has a hemispherical dome shape extending in a long line. The envelope 50 is filled with an inert gas as described above. A fluorescent layer 52 is coated on the inner surface of the envelope 50, and a reflective layer 56 may be formed between the flat bottom surface 54 and the fluorescent layer 52 of the envelope 50.

평탄한 저면(54) 외측 하부에는 말굽 형상의 자기 코어들(60, 70, 80)이 엔벨로프(50)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 근접하여 정렬되어 있다. 자기 코어들(60, 70, 80)의 각각의 자속 출입구(62, 64, 72, 74, 82, 84)는 평탄한 저면(54)을 향하도록 위치한다. 자기 코어들(60, 70, 80)의 각각의 중심 몸체(66, 76, 86)에는 연속된 권선(92)이 수회 감겨 있다. 권선(92)의 양단은 RF를 제공하는 전원(90)에 전기적으로 연결된다.The horseshoe-shaped magnetic cores 60, 70, and 80 are closely aligned at regular intervals in the longitudinal direction of the envelope 50, below the flat bottom surface 54. Each magnetic flux entrance 62, 64, 72, 74, 82, 84 of the magnetic cores 60, 70, 80 faces the flat bottom 54. A continuous winding 92 is wound several times on each central body 66, 76, 86 of the magnetic cores 60, 70, 80. Both ends of the winding 92 are electrically connected to a power supply 90 that provides RF.

이와 같은 무전극 방전 램프는 전원(90)으로부터 RF가 권선(92)으로 인가되면 유도 자장이 발생되어 자기 코어들(60, 70, 80)을 통해서 엔벨로프(50) 내부로 전달된다. 이 유도 자장에 의해 엔벨로프(50) 내부에 유도 전계가 발생되고 이로 인하여 엔벨로프(50) 내부에 충진된 불활성 가스들이 가속 충돌하면서 이온화 즉, 무전극 방전이 이루어진다.In the electrodeless discharge lamp as described above, when RF is applied from the power supply 90 to the winding 92, an induction magnetic field is generated and transferred to the envelope 50 through the magnetic cores 60, 70, and 80. The induced magnetic field causes an induction electric field to be generated inside the envelope 50, thereby causing ionization, that is, electrodeless discharge, while the inert gases charged in the envelope 50 are accelerated to collide with each other.

상술한 다른 변형예에 따른 무전극 방전 램프에서 자기 코어들(60, 70, 80)은 도11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 엔벨로프(50)의 길이 방향에 직각 되는 방향으로 병렬 배열할 수도 있다.In the electrodeless discharge lamp according to another modification described above, the magnetic cores 60, 70, and 80 may be arranged in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the envelope 50, as shown in FIGS. 11 to 13. have.

그리고 앞서 상술한 실시예에서와 같이, 무전극 방전 램프의 자기 코어들(60, 70, 80)에 감겨진 권선(92)은 각기 동일한 방향으로 감겨져 있으나 서로 다른 방향으로 감아 이로부터 유도되는 유도 자기의 방향을 서로 다르게 할 수 있다. 이 경우, 불활성 가스 입자들 간의 충돌 확률을 더 높게 하여 방전 효율을 높일 수 있다.As in the above-described embodiment, the winding 92 wound on the magnetic cores 60, 70, 80 of the electrodeless discharge lamp is wound in the same direction, but is wound in different directions to induce the induced magnetic. The directions of can be different. In this case, the collision efficiency between the inert gas particles can be made higher to increase the discharge efficiency.

또한, 이 실시예에서는 자기 코어들(60, 70, 80)에 감겨진 권선(92)이 전기적으로 직렬로 연결되어 있으나 병렬로 연결할 수 도 있으며 더 나아가, 병렬로 서로 다른 전원들(미도시)을 연결할 수도 있다. 이와 같이, 권선의 전기적인 연결 방법과 전원의 공급 방법은 다양하게 변형 할 수 있음을 이 분야의 통상적인 지식을 갖는 기술자들에게는 자명한 것이다.In this embodiment, the windings 92 wound on the magnetic cores 60, 70, and 80 are electrically connected in series, but may be connected in parallel, and further, different power sources (not shown) in parallel. You can also connect As such, it is obvious to those skilled in the art that the electrical connection method of the windings and the power supply method can be variously modified.

(제2 실시예)(2nd Example)

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 사시도이고, 도 15 및 도 16은 도 14의 무전극 방전 램프의 측면도 및 평면도이다. 그리고 도 17은 도 14의 자기 코어의 평면도이다.14 is a perspective view of an electrodeless discharge lamp according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 15 and 16 are side and plan views of the electrodeless discharge lamp of FIG. 14. 17 is a plan view of the magnetic core of FIG. 14.

도면을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무전극 방전 램프는 상술한 제1 실시예에서와 같이 반구형의 돔(dome) 형상을 갖는 엔벨로프(100)를 구비하며, 그 내부에는 불활성 가스가 충진 되어있다. 그리고 엔벨로프(100)의 내면에는 형광층(102)이 코팅되어 있으며, 엔벨로프(100)의 평탄한 저면(104)과 형광층(102) 사이에는 반사층(106)이 형성될 수 있다.Referring to the drawings, the electrodeless discharge lamp according to the second embodiment of the present invention includes an envelope 100 having a hemispherical dome shape as in the first embodiment described above, and an inert gas therein. Is filled. In addition, a fluorescent layer 102 may be coated on an inner surface of the envelope 100, and a reflective layer 106 may be formed between the flat bottom surface 104 of the envelope 100 and the fluorescent layer 102.

평탄한 저면(104) 외측 하부에는 전체적으로 원통형을 갖는 자기 코어(110)가 근접하여 위치한다. 자기 코어(110)의 지름은 엔벨로프(100)의 평탄한 저면(14)의 지름 보다 작다. 자기 코어(110)는 일정 두께를 갖는 원통 형상의 제1 자속 출입구(112)와 제1 자속 출입구(112)의 내부에 형성되는 원형 기둥 형상의 제2 자속 출입구(114)를 구비한다. 제1 및 제2 자속 출입구(112, 114)는 일체로 형성된다. 제2 자속 출입구(114)의 외면에는 권선(122)이 수회 감겨지며, 제1 및 제2 자속 출입구(112, 114) 사이의 하부에 형성된 홀(118a, 118b)을 통해 RF를 공급하는 전원(120)에 전기적으로 연결된다.A magnetic core 110 having a generally cylindrical shape is proximal to the lower portion outside the flat bottom surface 104. The diameter of the magnetic core 110 is smaller than the diameter of the flat bottom face 14 of the envelope 100. The magnetic core 110 includes a cylindrical first magnetic flux inlet 112 having a predetermined thickness and a second magnetic flux inlet 114 having a circular columnar shape formed inside the first magnetic flux inlet 112. The first and second magnetic flux entrances 112 and 114 are integrally formed. The winding 122 is wound several times on the outer surface of the second magnetic flux entrance 114, and a power supply for supplying RF through holes 118a and 118b formed between the first and second magnetic flux entrances 112 and 114. 120 is electrically connected.

여기서, 제1 및 제2 자속 출입구(112, 114)의 상단 표면적은 서로 동일하다. 즉, 제2 자속 출입구(114)의 반지름을r1, 제2 자속 출입구의 중심에서 제1 자속 출입구(112)의 내주면까지의 반지름을r2 그리고 제2 자속 출입구의 중심에서 제1자속 출입구(112)의 외주면까지의 반지름을r3라고 할 때 하기 수학식 1과 같은 등식이 성립한다.Here, the top surface areas of the first and second magnetic flux entrances 112 and 114 are the same. That is, the radius of the second magnetic flux doorway 114 is r 1, the radius from the center of the second magnetic flux doorway to the inner circumferential surface of the first magnetic flux doorway 112 is r 2 and the first magnetic flux doorway ( When the radius to the outer circumferential surface of 112) is r 3, the following equation is established.

S_r1 = 2pir1^2, S_r2 = 2pir2^2, S_r3 = 2pir3^2 라 하면,S_r1 = 2pir1 ^ 2, S_r2 = 2pir2 ^ 2, S_r3 = 2pir3 ^ 2,

S_r1 = S_r3 - S_r2S_r1 = S_r3-S_r2

이와 같은 제2 실시예에 따른 무전극 방전 램프는 전원(110)으로부터 RF가 권선(122)으로 인가되면 유도 자장이 발생되어 자기 코어(110)를 통해서 엔벨로프(100) 내부로 전달되고, 이 유도 자장에 의해 엔벨로프(100) 내부에 유도 전계가 발생되면서 충진된 불활성 가스들이 가속 충돌하여 이온화 즉, 무전극 방전이 이루어진다.In the electrodeless discharge lamp according to the second exemplary embodiment, when RF is applied from the power supply 110 to the winding 122, an induction magnetic field is generated and transferred to the envelope 100 through the magnetic core 110. As the induction field is generated inside the envelope 100 by the magnetic field, the charged inert gases accelerate and collide, resulting in ionization, that is, electrodeless discharge.

본 발명의 제2 실시예에 따른 무전극 방전 램프 역시, 상술한 제1 실시예에서와 같이, 자기 코어(110)가 엔벨로프(100)의 외부로 노출된 구조를 갖고 있어 자기 코어(110)가 발열하더라도 쉽게 방열될 수 있는 구조를 갖는다. 또한, 자기 코어(110)의 두 개의 자속 출입구(112, 114)가 온전히 엔벨로프(100)로 향하여 근접해 위치함으로 자속 손실을 최대한 방지하는 효율적인 구조를 갖는다.The electrodeless discharge lamp according to the second embodiment of the present invention also has a structure in which the magnetic core 110 is exposed to the outside of the envelope 100, as in the first embodiment described above. Even if it generates heat, it has a structure that can be easily radiated. In addition, since the two magnetic flux entrances 112 and 114 of the magnetic core 110 are located in close proximity to the envelope 100, the magnetic flux 110 has an efficient structure to prevent magnetic flux loss as much as possible.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무전극 방전 램프의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Although the configuration and operation of the electrodeless discharge lamp according to the preferred embodiment of the present invention as described above are illustrated according to the above description and drawings, this is merely an example and is within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications are possible in the art.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 엔벨로프 내부에 충진된 이온화 가능 기체 매질로 전달되는 이온화 에너지 전달 효율을 극대화 할 수 있고, 엔벨로프의 빛의 투과 영역을 방해하지 않도록 설계되어 조도가 높은 무전극 램프를 제공할 수 있으며, 자기 코어에 의한 발열을 효과적으로 방열 시킬 수 있어 그 사용이 안정적인 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to maximize the ionization energy transfer efficiency delivered to the ionizable gas medium filled inside the envelope, it is designed not to interfere with the light transmission region of the envelope to provide a high-intensity electrodeless lamp. Can effectively dissipate heat generated by the magnetic core can be used to obtain a stable effect.

Claims (6)

반구형의 돔 형상을 갖고, 내부에 형광층이 코팅되며 이온화 가능 기체 매질이 충전된 엔벨로프와, 그 엔벨로프의 평탄한 저면의 외측 하부에 위치하는 적어도 하나의 자기 코어와, 그 자기 코어에 수회 감겨진 자기 유도를 위한 권선 및 권선 의 양단과 전기적으로 연결되어 RF(Radio Frequency)를 제공하는 전원을 구비하는 무전극 방전 램프에 있어서,An envelope having a hemispherical dome shape and having a fluorescent layer coated therein and filled with an ionizable gas medium; In the electrodeless discharge lamp having a winding for induction and a power source electrically connected to both ends of the winding to provide a radio frequency (RF), 상기 엔벨로프의 평탄한 저면과 형광층 사이에 반사층이 구비되고, 상기 자기 코어는 두 개의 자속 출입구가 각각 엔벨로프의 평탄한 저면을 향하도록 위치하는 말굽 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 무전극 방전 램프.And a reflective layer provided between the flat bottom surface of the envelope and the fluorescent layer, wherein the magnetic core has a horseshoe shape in which two magnetic flux entrances are respectively faced to the flat bottom surface of the envelope. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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