KR100565218B1 - 무전극 조명기기의 공진기구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기에너지를 고주파에너지로 변환시키기 위한 마그네트론과, 상기 마그네트론의 출력부에 그 일단부가 결합되어 상기 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 전자파 피더와, 상기 전자파 피더의 타단부에 연결되어 상기 전자파에 의한 플라즈마 방전으로 인해 발광되는 발광물질이 봉입된 램프와, 상기 램프의 주변에 배치되어 상기 램프에서 발광되는 빛을 특정방향으로 반사시키되 상기 램프에서 발광되는 빛을 평행광으로 진행시키며 그 말단부의 단면이 사각형 형상을 가지는 리플렉터 및 상기 마그네트론의 출력부가 그 일측에 형성된 입구측에 삽입되어 결합되며 그 내부에 상기 전자파 피더를 통하여 안내된 전자파가 공진되도록 원형의 단면을 가지며 소정의 길이로 형성된 원형단면부와, 상기 원형단면부의 일측에 상기 원형단면부의 단면적보다 점차적으로 크게 연장되어 그 외측으로 개구 형성되되 상기 그 외측으로 개구되는 부분이 상기 리플렉터가 삽입될 수 있도록 상기 리플렉터의 사각단면 형상과 대응되는 형상을 가지는 단면확대부로 형성된 공진공간부를 갖는 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조를 제공함으로써, 크기가 큰 리플렉터의 채용에 의해 전방으로 보다 많은 평행광을 진행시킬 수 있는 무전극 조명기기의 공진기구조에 관한 것이다.

Description

무전극 조명기기의 공진기구조{RESONATOR STRUCTURE OF ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래의 무전극 조명기기를 보인 종단면도.

도 2는 도 1의 A-A'를 절취하여 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 따른 램프커버구조를 가지는 무전극 조명기기를 부분파단하여 보인 사시도.

도 4는 도 3의 종단면도.

도 5는 도 4의 B-B'를 절취한 단면도.

도 6은 도 4의 C-C'를 절취한 단면도.

도 7은 본 발명의 내측 스터브를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 마그네트론 103 : 공진공간부

104 : 공진기 105 : 전자파 피더

106 : 램프 107 : 리플렉터

112 : 단면확대부 114 : 내측 스터브

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공진공간의 출구측에 단면적이 확장된 사각형의 단면확장부를 가지도록 하여 크기가 큰 리플렉터를 결합할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 공진기구조에 관한 것이다.

무전극 조명기기(ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM)는 마이크로 웨이브 발생기에서 발생되는 전자파 에너지를 공진기에 전달하고, 이것이 공진기의 내부에 설치된 무전극 램프에 인가되어 램프가 가시광선 또는 자외선을 발광하는 조명기기로서, 일반적으로 사용되는 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

도 1은 종래의 무전극 조명기기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'를 절취하여 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 전기에너지를 전자파와 같은 고주파 에너지로 변환시키기 위한 마그네트론(1)과, 그 마그네트론(1)의 안테나(2)가 삽입될 수 있도록 수직방향으로 형성되는 안테나 삽입부(3)와 그 안테나 삽입부(3)에 연통되도록 수평으로 형성되는 공진공간부(4)가 내부에 형성되어 있는 공진기(6)와, 상기 삽입부(3)와 공진공간부(4)의 내부에 설치되며 마그네트론(1)의 안테나(2)에서 방사되는 전자파를 공진공간부(4)로 유도하기 위한 전자파 피더(7)와, 그 전자파 피더(7)의 일단부에 연결되며 전자파 피터(7)를 통하여 유도되는 전자파에 의해 플라즈마화되며 발광이 될 수 있도록 발광물질이 봉입되어 있는 램프(8)와, 그 램프(8)의 외측을 감싸도록 설치되어 램프(8)에서 발광되는 빛을 특정방향으로 반사시키기 위한 리플렉터(reflector)(9)와, 그 리플렉터(9)의 출구측 에 결합되어 전자파의 누설을 차단함과 아울러 램프(8)를 보호하기 위한 램프커버(10)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 무전극 조명기기는 전원공급부에서 전원이 마그네트론(1)에 공급되어지면 마그네트론(1)에서 안테나(2)를 통하여 고주파에너지를 갖는 전자파를 발생한다.

상기와 같이 발생되는 전자파는 전자파 피더(7)를 통하여 공진공간부(4)의 내측으로 유도되어 공진하면서 적정한 공진주파수가 선택되고, 그 선택된 공진주파수의 전자파는 공진공간부(4)의 내부에서 공진하면서 램프(8)에 봉입되어 있는 발광물질을 방전시켜서 플라즈마를 형성하며, 그 플라즈마가 전자파에 의해 지속적으로 방전을 유지함으로써 높은 광도의 빛을 방출하게 된다.

상기와 같이 방출되는 빛은 리플렉터(9)에 의해 전방측으로 반사되어 필요한 공간을 밝히고, 리플렉터(9)의 출구측에 설치된 램프커버(10)에 의해 전자파가 외부로 누설되는 것이 차단되어지는 동시에 빛은 통과하여 그대로 방출되어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 무전극 조명기기에서는 도 2에 도시된 바와 같이 리플렉터(9)가 결합되는 공진공간부(4)의 출력부가 ø54의 원형단면으로 되어 있어서 사각형 단면의 큰 리플렉터를 채용하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공진기의 내부에 형성된 공진공간부의 출력부가 단면적이 확대된 사각형의 단면형상을 가지도록 하여 크기가 큰 사각형의 리플렉터의 채용이 가능토록 함으로써 보다 많은 평행광의 진행에 유리한 설계가 이루어질 수 있도록 하는데 적합한 무전극 조명기기의 공진기구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

본 발명은, 전기에너지를 고주파에너지로 변환시키기 위한 마그네트론과, 상기 마그네트론의 출력부에 그 일단부가 결합되어 상기 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 전자파 피더와, 상기 전자파 피더의 타단부에 연결되어 상기 전자파에 의한 플라즈마 방전으로 인해 발광되는 발광물질이 봉입된 램프와, 상기 램프의 주변에 배치되어 상기 램프에서 발광되는 빛을 특정방향으로 반사시키되 상기 램프에서 발광되는 빛을 평행광으로 진행시키며 그 말단부의 단면이 사각형 형상을 가지는 리플렉터 및 상기 마그네트론의 출력부가 그 일측에 형성된 입구측에 삽입되어 결합되며 그 내부에 상기 전자파 피더를 통하여 안내된 전자파가 공진되도록 원형의 단면을 가지며 소정의 길이로 형성된 원형단면부와, 상기 원형단면부의 일측에 상기 원형단면부의 단면적보다 점차적으로 크게 연장되어 그 외측으로 개구 형성되되 상기 그 외측으로 개구되는 부분이 상기 리플렉터가 삽입될 수 있도록 상기 리플렉터의 사각단면 형상과 대응되는 형상을 가지는 단면확대부로 형성된 공진공간부를 갖는 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조를 제공한다.

상기와 같은 구성에 따르면 상기 공진기의 공진공간부 출구측에 단면이 확대된 사각형의 단면확대부를 형성함으로써 크기가 큰 사각형의 리플렉터의 결합이 가능하며 그로 인하여 크기가 큰 리플렉터의 채용에 의해 전방으로 보다 많은 평행광을 진행시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 무전극 조명기기의 공진기구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 따른 램프커버구조를 가지는 무전극 조명기기를 부분파단하여 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 종단면도이며, 도 5는 도 4의 B-B'를 절취한 단면도이고, 도 6은 도 4의 C-C'를 절취한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 램프커버구조를 구비한 무전극 조명기기는 전원을 공급받아 전자파를 발생시키는 마그네트론(101)의 출력부인 안테나(102)가 전자파가 공진하는 공진공간부(103)이 내측에 형성되어 있는 공진기(104)의 입구측에 삽입되어 있고, 상기 공진공간부(103)의 내측에는 안테나(102)에 일단부가 연결되도록 마그네트론(101)에서 발생되는 전자파를 공진공간부(103)로 유도하기 위한 전자파 피더(105)가 설치되어 있으며, 상기 전자파 피더(105)의 타단부에는 전자파에 의해 형성되는 플라즈마에 의해 발광이 되는 발광물질이 봉입되어 있는 램프(106)가 결합되어 있고, 그 램프(106)의 주변에는 램프(106)에서 발광되는 빛을 특정방향으로 반사시키기 위한 리플렉터(107)이 설치되어 있으며, 그 리플렉터(107)의 출구측에는 전자파의 누설은 차단하고 외부로부터 램프(106)를 보호하기 위한 램프커버(108)가 결합되어 있다.

상기 공진기(104)의 내측에 형성되는 공진공간부(103)는 원형의 단면을 가지는 원형단면부(111)와, 그 원형단면부(111)에 연장됨과 아울러 출구측에 크기가 크게 확대되어 크기가 큰 사각형의 리플렉터(107)가 상기 공진기의 외측으로 부터 상기 공진기의 내측으로 삽입되어 결합될 수 있도록 사각형 단면의 단면확대부(112)로 이루어져 있다. 전술한 바와 같이 상기 리플렉터가 상기 공진기의 내측으로 삽입됨으로 인해 본 발명의 실시예에 따른 무전극 조명기기의 공진기를 구성하는 상기 리플렉터는 상기 공진기와 일체로 형성될 수 있으며 또한 그로 인하여 상기 무전극 조명기기의 전체적인 외관과 구조를 컴팩트하게 구성할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 공진공간부(103)의 입구측에는 임피던스 매칭을 위해 스터브(113)가 형성되어 있고, 내측 바닥에도 임피던스 매칭을 위한 내측 스터브(114)가 형성되어 있다.

상기 내측 스터브(114)의 형상은 도 7의 a)에서와 같이 원형 봉상 또는 b)에서와 같이 직육면체로 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 공진기구조를 가지는 무전극 조명기기의 작용효과를 설명한다.

전원이 마그네트론(101)에 공급되어 마그테트론(101)에서 고주파 에너지는 갖는 전자파를 발생하고, 그 전자파는 마그네트론(101)의 안테나(102)를 통하여 방출되며, 그와 같이 안테나(102)를 통해 방출되는 전자파는 전자파 피더(105)에 의해 공진기(104)의 공진공간부(103) 내측으로 유도되어 진다.

상기와 같이 공진기(104)의 공진공간부(103)으로 유도되어진 전자파는 공진하면서 적정 공진주파수가 선택되고, 그 선택된 공진주파수 대역의 전자파는 램프(106)에 봉입된 불활성가스를 방전하며, 그 방전에 의해 발생되는 열이 발광물질을 기화하여 플라즈마를 형성하고, 그 플라즈마가 전자파에 의해 지속적으로 방전을 유지함으로써 높은 광도의 빛이 방출되어 진다. 이 빛은 리플렉터(107)에 의해 전방측으로 반사되어 필요한 공간을 밝히게 된다.

그리고, 상기와 같은 공진공간부(103)의 출구측에는 크기가 크게 확대된 사각형의 단면을 가지는 단면확대부(112)가 형성되어 있어서, 그 단면확대부(112)에 크기가 큰 (65mm×70mm) 사각형의 리플렉터(107)를 결합함으로써 전방으로 보다 많은 평행광을 진행시키는데 유리하도록 설계되어 있다.

또한, 공진공간부(103)의 내측에 내측 스터브(114)가 더 설치되도록 함으로 써, 주파수 조절에 의한 임피던스 매칭에 보다 유리한 잇점이 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 무전극 조명기기의 공진기구조는 공진기의 공진공간부 출구측에 단면이 확대된 사각형의 단면확대부를 형성하여, 크기가 큰 사각형의 리플렉터의 결합이 가능토록 함으로써, 크기가 큰 리플렉터의 채용에 의해 전방으로 보다 많은 평행광을 진행시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 리플렉터가 공진기의 내측으로 삽입됨으로 인해 상기 리플렉터가 상기 공진기와 일체로 형성될 수 있으며 또한 그로 인하여 무전극 조명기기의 전체적인 외관과 구조를 컴팩트하게 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 전기에너지를 고주파에너지로 변환시키기 위한 마그네트론;

   상기 마그네트론의 출력부에 그 일단부가 결합되어 상기 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 전자파 피더;

   상기 전자파 피더의 타단부에 연결되어 상기 전자파에 의한 플라즈마 방전으로 인해 발광되는 발광물질이 봉입된 램프;

   상기 램프의 주변에 배치되어 상기 램프에서 발광되는 빛을 특정방향으로 반사시키되 상기 램프에서 발광되는 빛을 평행광으로 진행시키며 그 말단부의 단면이 사각형 형상을 가지는 리플렉터; 및

   상기 마그네트론의 출력부가 그 일측에 형성된 입구측에 삽입되어 결합되며 그 내부에 상기 전자파 피더를 통하여 안내된 전자파가 공진되도록 원형의 단면을 가지며 소정의 길이로 형성된 원형단면부와, 상기 원형단면부의 일측에 상기 원형단면부의 단면적보다 점차적으로 크게 연장되어 그 외측으로 개구 형성되되 상기 그 외측으로 개구되는 부분이 상기 리플렉터가 삽입될 수 있도록 상기 리플렉터의 사각단면 형상과 대응되는 형상을 가지는 단면확대부로 형성된 공진공간부를 갖는 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공진공간부의 내측 바닥에 임피던스 매칭을 위한 내측 스터브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 내측 스터브는 원형봉상인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 내측 스터부는 직육면체인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 단면확대부는 소정의 길이를 가지며 그 단면이 사각형의 형상을 가지는 사각공간부분과;

   상기 사각공간부분과 상기 원형 단면부를 연결하는 연결공간부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 단면확대부의 길이는 상기 리플렉터의 길이와 대응되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.

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