KR100531909B1

KR100531909B1 - 무전극 조명기기의 발광장치

Info

Publication number: KR100531909B1
Application number: KR10-2003-0061446A
Authority: KR
Inventors: 허현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2005-11-29
Also published as: JP2005079089A; JP3892853B2; CN1591768A; EP1519405A3; KR20050023887A; US20050062426A1; CN1317734C; EP1519405A2; US6954037B2

Abstract

본 발명은 무전극 조명기기의 발광장치에 관한 것으로서, 마이크로파를 안내하는 도파관에 결합되어 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하는 공진기와, 상기 공진기의 내부에 장착되고 서로 다른 빛을 발산하는 복수개의 벌부가 형성된 무전극 전구와, 상기 마이크로파에 의해 생성되는 전계강도 위치를 변화시켜 선택적으로 벌브의 빛이 발광되도록 상기 공진기의 내부에 장착되는 임피던스 스터드와, 상기 공진기 내부의 전계강도 위치를 변화시킬 수 있도록 상기 임피던스 스터드의 위치를 이동시킬 수 있는 이송수단을 포함하여 구성됨으로써, 전계강도 위치를 변경하여 사용자가 원하는 빛이 발광되도록 각각의 벌브중에 하나를 선택적으로 발광할 수 있도록 한 것이다.

Description

무전극 조명기기의 발광장치{LUMINARY OF PLASMA LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 조명기기의 발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공진기 내부에 임피던스 스터드를 장착하여 전계강도 위치를 변경함으로써, 벌브가 선택적으로 발광할 수 있도록 하는 무전극 조명기기의 발광장치에 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 상기 무전극 램프의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 무전극 램프는 케이싱(10)과, 그 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생기(20)와, 상기 고전압 발생기(20)와 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 상기 고전압 발생기(20)에서 발생되는 고전압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(30)와, 상기 마이크로파 발생기(30)에서 발생되는 마이크로파를 안내하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 전면 외측에 설치되어 상기 도파관(40)을 통해 안내되는 마이크로파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 회전 가능하도록 장착되어 그 공진기(50)의 강한 전계에 의해 내부에 충진된 발광물질이 여기되면서 플라즈마를 형성하여 빛을 발생시키는 무전극 전구(60)와, 그 무전극 전구(60)의 후면에 위치하여 무전극 전구(60)에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 미러(70) 및 그 무전극 전구(60)에서 발생되는 빛을 모아 전방으로 반사시키는 반사갓(80)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 케이싱(10)의 내부에 상기 무전극 전구(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90) 및 그 제1 구동모터(90)와 무전극 전구(60)를 연결하는 연결축(91)이 구비된다. 그리고 상기 고전압 발생기(20)와 마이크로파 발생기(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 발생기(20)와 마이크로파 발생기(30)로 안내하는 에어덕트(110)가 구비된다.

상기 무전극 전구(60)는 도 2에 도시한 바와 같이 내부에 충진 공간(61)을 갖도록 투명체로 형성되는 벌브(62)와 그 벌브(62)의 일측에 일정 길이를 갖는 봉 형상으로 연장 형성되어 상기 연결축(91)에 연결되는 축부(63)와, 상기 벌브(62)의 충진 공간(61)에 충진되는 발광물질을 포함하여 구성된다. 상기 발광 물질은 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속 즉, 할로겐족 화합물 또는 황, 셀렌 등의 물질과, 발광 초기에 플라즈마를 형성하기 위한 아르곤, 제논, 크립톤 등의 불활성 가스와, 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하는 첨가물 등으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 무전극 램프의 작동과정은 다음과 같다.

무전극 램프에 전원이 인가되면 고전압 발생기(20)에서 고전압을 발생시키게 되고 그 고전압 발생기(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 마이크로파 발생기(30)에서 마이크로파를 발진시키게 된다. 상기 마이크로파 발생기(30)에서 발진되는 마이크로파는 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 강한 전계를 분포시키게 되며 그 강한 전계에 의해 상기 무전극 전구(60)에 충진된 물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 무전극 전구(60)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

이와 동시에 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극 전구(60)를 회전시킴에 따라 무전극 전구(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 발생기(20)와 마이크로파 발생기(30)를 냉각시키게 된다.

한편, 상기 무전극 램프는 무전극 전구의 충진 공간(61)에 충진되는 발광물질에 따라 특성이 다르게 된다. 즉, 상기 무전극 전구의 충진 공간(61)에 충진되는 발광물질에 따라 발광 효율과 초기 점등 및 재점 등 시간과 안정성 등 다양한 특성 차를 나타내게 되고, 또한, 발광물질의 성분에 따라 다양한 색을 빛을 발광하게 되며, 이와 같은 상기 무전극 전구(60)의 발광물질에 대한 구성에 대하여 많은 기술들이 선출원된 바 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 구조로 구성된 무전극 조명기기는 무전극 전구(60)의 충진 공간(61)에 채워진 발광물질에 따라 발광되는 빛이 정해져있어서 사용자가 다양한 빛의 발광을 원할 경우 그 욕구를 충족시키는데 부족함에 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공진기의 내부에 복수개의 무전극 전구를 장착하고 선택적으로 빛을 발광할 수 있도록 하는 무전극 조명기기의 발광장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 무전극 조명기기의 발광장치는 마이크로파를 안내하는 도파관에 결합되어 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하는 공진기와, 상기 공진기의 내부에 장착되고 서로 다른 빛을 발산하는 복수개의 벌부가 형성된 무전극 전구와, 상기 마이크로파에 의해 생성되는 전계강도 위치를 변화시켜 선택적으로 벌브의 빛이 발광되도록 상기 공진기의 내부에 장착되는 임피던스 스터드와, 상기 공진기 내부의 전계강도 위치를 변화시킬 수 있도록 상기 임피던스 스터드의 위치를 이동시킬 수 있는 이송수단을 포함하여 구성된다.

삭제

또한, 상기 이송수단은 상기 임피던스 스터드를 상하 방향으로 이동시킬 수 있도록 그 일측 끝단부에 임피던스 스터드가 고정되고 공진기 내부의 하측면에 나사결합되어 회전하는 조절나사로 구성되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 임피던스 스터드는 서로 크기가 다른 다수개로 이루어지고, 조절하고자 하는 공진기 내부의 전계강도 위치에 따라 상기 공진기 내부에 교체 가능하게 장착되어 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임피던스 스터드는 다수개로 이루어지고, 조절하고자 하는 공진기 내부의 전계강도 위치에 따라 장착되는 개수를 조절할 수 있도록 탈부착 가능하게 장착되어 구성되는 것이 효과적이다.

이하 본 발명의 일 실시예인 무전극 조명기기의 발광장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명 및 도시는 도 1을 인용한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 발광장치가 장착된 무전극 조명기기를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 발광장치를 부분적으로 확대하여 도시한 단면도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 발광장치가 장착된 무전극 조명기기는 케이싱(10)과, 그 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생기(20)와, 상기 고전압 발생기(20)와 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 상기 고전압 발생기(20)에서 발생되는 고전압으로 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생기(30)와, 상기 마이크로파 발생기(30)에서 발생되는 마이크로파를 안내하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 전면 외측에 설치되어 상기 도파관(40)을 통해 안내되는 마이크로파를 여기시켜 강한 전계를 발생시키는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 회전 가능하도록 장착되어 그 공진기(50)의 강한 전계에 의해 내부에 충진된 발광물질이 여기되면서 플라즈마를 형성하여 빛을 발생시키는 무전극 전구(160)와, 그 무전극 전구(160)의 후면에 위치하여 무전극 전구(160)에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 미러(70) 및 그 무전극 전구(160)에서 발생되는 빛을 모아 전방으로 반사시키는 반사갓(80)을 포함하여 구성된다.

상기 무전극 전구(160)는 내부에 제1충진공간(161)을 갖도록 투명체로 형성되는 제1벌브(162)와, 그 제1벌브(162)의 일측에 일정 길이를 갖는 봉형상으로 연장 형성된 제1축부(163)와, 상기 제1축부(163)의 타측에 연결됨과 동시에 내부에 제2충진공간(164)을 갖도록 투명체로 형성되는 제2벌브(165)와, 그 제1벌브(162)의 일측에 일정 길이를 갖는 봉형상으로 연장되어 상기 연결축(91)에 연결되는 제2축부(166)와, 상기 제1벌브(162)의 제1충진공간(161)과 제2벌브(165)의 제2충진공간(164)에 충진되어 서로 다른 종류의 빛을 발산하는 각각의 발광물질을 포함하여 구성된다. 각각의 발광 물질은 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속 즉, 할로겐족 화합물 또는 황, 셀렌 등의 물질과, 발광 초기에 플라즈마를 형성하기 위한 아르곤, 제논, 크립톤 등의 불활성 가스와, 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하는 첨가물 등으로 이루어진다.

또한, 알루미늄이나 철 재질로 형성된 임피던스 스터드(167)가 공진기(50)의 내부에 장착되고, 임피던스 스터드(167)는 마이크로파에 생성되는 전계강도의 위치를 변화시켜 제1벌브(162) 및 제2벌브(165) 중 어느 한곳에 전계강도가 집중되도록 하여 선택적으로 빛이 발광될 수 있도록 그 끝단에 임피던스 스터드(167)가 고정되고 공진기(50) 내부의 하측면에 형성된 암나사부(168a)에 나사결합되어 회전하며 임피던스 스터드(167)를 상하방향으로 이송시키는 이송수단인 조절나사(168)가 장착된다.

상기와 같이 구성된 무전극 램프에 전원이 인가되면 고전압 발생기(20)에서 발생된 고전압에 의해 마이크로파 발생기(30)에서 마이크로파가 발진되고, 마이크로파 발생기(30)에서 발진되는 마이크로파는 도파관(40)을 통해 공진기(50)에 전달되어 그 공진기(50)에서 강한 전계를 분포시키게 되며 그 강한 전계에 의해 상기 무전극 전구(160)에 충진된 발광물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다.

이때, 조절나사(168)를 조절하여 임피던스 스터드(167)의 위치를 상 하 방향으로 변경시키면 공진기(50) 내부에 분포하는 전계강도의 위치가 변경되고, 전계강도의 위치 변화에 따라 제1벌브(162)에 충진된 발광물질과 제2벌브(165)에 충진된 발광물질 중에 하나의 발광물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다. 즉, 제1충진공간(161)에는 높은색 온도를 발산하는 발광물질을 주입하고 제2충진공간(164)에는 낮은색 온도를 발산하는 발광물질을 주입한 후에 여름철 같은 경우에는 공진기(50) 내부에서 전계강도의 위치가 높게 형성되도록 임피던스 스터드(167)의 위치를 변경시켜 제1벌브(162)의 제1충진공간(161)에 충진된 발광물질에서 빛이 발산되도록 하고, 겨울철 같은 경우에는 공진기(50) 내부에서 전계강도의 위치가 낮게 형성되도록 임피던스 스터드(167)의 위치를 변경시켜 제2벌브(165)의 제2충진공간(164)에 충진된 발광물질에서 빛이 발산되도록 하는 것이다.

상기 무전극 전구(160)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

마찬가지로 본 발명의 또 다른 실시예인 무전극 조명기기의 발광장치는 공진기(50) 내부에 장착되는 임피던스 스터드가 서로 크기가 다른 다수개로 이루어져 서로 크기가 다른 각각의 임피던스 스터드를 교대로 장착하고, 임피던스 스터드를 제외한 다른 부분의 구성은 본 발명의 일실시예와 동일하게 구성된다.

이러한 무전극 조명기기에 전원이 공급되어 공진기(50) 내부에 마이크로파가 유입되고 강한 전계를 구성하게 되면 공진기(50) 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 크기에 따라 공진기(50) 내부에 분포하는 전계강도의 위치가 변경되고, 전계강도의 위치 변화에 따라 제1벌브(162)에 충진된 발광물질과 제2벌브(165)에 충진된 발광물질 중에 하나의 발광물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 무전극 전구(160)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 되는 것이다.

마찬가지로 본 발명의 또 다른 실시예인 무전극 조명기기의 발광장치는 크기가 같은 임피던스 스터드가 공진기(50) 내부에 탈부착 가능하도록 장착되는 구조로 구성되어 공진기(50)의 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 개수를 조절하여 장착하고, 임피던스 스터드를 제외한 다른 부분의 구성은 본 발명의 일실시예와 동일하게 구성된다.

이러한 무전극 조명기기에 전원이 공급되어 공진기(50) 내부에 마이크로파가 유입되고 강한 전계를 구성하게 되면 공진기(50) 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 수량에 따라 공진기(50) 내부에 분포되는 전계강도의 위치가 변경되고, 전계강도의 위치 변화에 따라 제1벌브(162)에 충진된 발광물질과 제2벌브(165)에 충진된 발광물질 중에 하나의 발광물질이 방전됨과 동시에 기화되면서 플라즈마를 발생시키게 된다. 상기 무전극 전구(160)에서 플라즈마가 발생되면서 발광되는 빛이 상기 미러(70) 및 반사갓(80)에 의해 반사되면서 전방으로 비춰지게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의한 무전극 조명기기의 발광장치는 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 위치를 변경시키거나, 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 크기를 변경하거나, 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 개수를 변경하여 공진기 내부에 분포되는 전계강도의 위치를 변경하여 제1벌브 및 제2벌브에 충진된 각각의 발광물질 중에 하나만을 선택적으로 발광시켜 발산되는 빛의 종류를 변경하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 무전극 조명기기의 발광장치는 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 위치를 변경시키거나, 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 크기를 변경하거나, 공진기 내부에 장착되는 임피던스 스터드의 개수를 변경하여 임피던스 스터드에 의해 공진기 내부에 분포되는 전계강도의 위치가 변경되고, 서로 다른 종류의 빛을 발산하는 발광물질이 주입된 각각의 벌브 중 어느 하나에 그 변경된 전계강도의 위치가 형성되도록 하여 선택적으로 빛을 발산함으로써, 무전극 조명기기에서 발상되는 빛의 종류를 변경하여 사용자의 욕구를 충족시켜 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 무전극 조명기기의 내부 구조를 도시한 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 무전극 전구를 부분적으로 확대하여 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예인 발광장치가 장착된 무전극 조명기기를 도시한 단면도,

도 4는 도 3에 도시된 발광장치를 부분적으로 확대하여 도시한 단면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

50 : 공진기 160 : 무전극 전구

167 : 임피던스 스터드 168 : 조절나사

Claims

마이크로파를 안내하는 도파관에 결합되어 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하는 공진기와,

상기 공진기의 내부에 장착되고 서로 다른 빛을 발산하는 복수개의 벌부가 형성된 무전극 전구와,

상기 마이크로파에 의해 생성되는 전계강도 위치를 변화시켜 선택적으로 벌브의 빛이 발광되도록 상기 공진기의 내부에 장착되는 임피던스 스터드와,

상기 공진기 내부의 전계강도 위치를 변화시킬 수 있도록 상기 임피던스 스터드의 위치를 이동시킬 수 있는 이송수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.
제 1항에 있어서, 상기 무전극 전구는 내부에 제1발광물질이 충진되는 투명체로 형성된 제1벌브와, 상기 제1벌브의 일측에 소정의 길이로 돌출된 제1축부와, 상기 제1축부의 타측에 연결되고 내부에 제2발광물질이 충진되는 투명체로 형성된 제2벌브와, 상기 제2벌브 일측에 소정의 길이로 돌출된 제2축부가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 이송수단은 상기 임피던스 스터드를 상기 공진기의 높이 방향을 따라 이동시킬 수 있도록 그 일측 단부에 임피던스 스터드가 고정되고 공진기 내부의 하측면에 나사결합되어 회전하는 조절나사로 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.
제 1항에 있어서, 상기 임피던스 스터드는 서로 크기가 다른 다수개로 이루어지고, 조절하고자 하는 공진기 내부의 전계강도 위치에 따라 상기 공진기 내부에 교체 가능하게 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.
제 1항에 있어서, 상기 임피던스 스터드는 다수개로 이루어지고, 조절하고자 하는 공진기 내부의 전계강도 위치에 따라 장착되는 개수를 조절할 수 있도록 탈부착 가능하게 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.
제 1항에 있어서, 상기 임피던스 스터드는 알루미늄 재질이거나, 철 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 발광장치.