KR100608881B1 - 무전극 조명기기의 초기점등장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 무전극 조명기기의 초기점등장치는 내부에 소정공간을 가지는 케이스와, 그 케이스의 내부에 설치되어 전자파를 발생시키기 위한 마그네트론과, 상기 마그네트론에 결합되어 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과, 상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 상기 도파관을 통하여 안내된 전자파에 의해 봉입된 발광물질이 방전이 되며 발광이 되는 전구와, 그 전구의 외측에 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와, 상기 전구와 공진기의 후위를 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓을 구비하는 무전극 조명기기에 있어서, 상기 전구는 내부에 발광물질이 봉입된 내부 전구와, 그 내부 전구에 외측에 공간부가 형성되게 내부 전구를 감싸도록 설치되는 외부 전구로 된 이중 전구로 구성되고, 상기 공간부에서 상기 내부 전구의 외측에 감싸도록 설치되며 발광물질에 알에프 파워를 인가하여 알에프 방전에 의해 초기점등이 이루어지도록 하기 위한 코일과, 상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 코일에 알에프 파워를 인가하기 위한 알에프 파워 발생기를 설치하여, 무전극 조명기기를 켜면 알에프 파워 발생기에서 코일에 알에프 전류를 공급하여 전구에 알에프 필드가 형성되며 전구의 내부에 봉입된 발광물질을 방전시켜서 초기방전이 이루어지도록 하고, 그와 같이 초기방전에 의한 초기점등이 이루어진 후에 마그네트론에서 발생되는 전자파에 의해 완전점등이 이루어지도록 하여, 초기점등과 완전점등을 모두 고려한 매칭설계가 불필요하다. 따라서 무전극 조명기기의 설계시 완전점등시의 최적상태를 고려한 매칭설계가 가능하므로 조명기기의 효율이 향상되어진다.

Description

무전극 조명기기의 초기점등장치{INITIAL LIGHTING APPARATUS OF ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래 무전극 조명기기의 구조를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 초기점등장치가 구비된 무전극 조명기기의 종단면도.

도 4는 본 발명의 요부 확대도.

도 5는 본 발명의 전구를 부분절결한 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이스 3 : 마그네트론

4 : 도파관 6 : 전구

9 : 공진기 10 : 반사갓

101 : 내부 전구 102 : 외부 전구

103 : 코일 104 : 알에프 파워 발생기

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도로 구비되 는 초기점등장치를 이용하여 전구의 초기점등이 이루어지고, 그 후 마그네트론에서 발생되는 전자파에 의해 완전점등이 이루어지도록 하여 완전점등후의 최적상태로 매칭설계가 이루어지도록 함으로써 발광효율이 향상되는 무전극 조명기기의 초기점등장치에 관한 것이다.

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

도 1은 종래의 무전극 조명기기가 도시된 사시도이고, 도 2는 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래 무전극 조명기기는 케이스(CASE)(1)의 내부 일측에는 상용 교류전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(HIGH VOLTAGE GENERATING UNIT)(2)가 설치되어 있고, 타측에는 그 고전압 발생기(2)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 마그네트론(MAGNETRON)(3)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 마그네트론(MAGNETRON)(3)과 고전압발생기(2) 사이의 케이스(1) 내측 상부 중앙에는 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파(MICROWAVE)를 안내하기 위한 도파관(WAVE GUIDE)(4)이 케이스(1)에 형성된 개구부(1a)에 상단부가 삽입되도록 고정되어 있다.

또한, 상기 도파관(4)의 중심부에 수직방향으로 형성된 축공(4a)에는 전구축(5)이 삽입되게 결합되어 있는데, 그와 같이 상기 케이스(1)에 형성된 개구 부(1a)를 통하여 상부 외측으로 돌출되는 상단부에는 전자파 에너지에 의하여 발광되는 아르곤, 황 등의 발광물질이 봉입되어 있는 원형의 전구(BULB)(6)가 고정되어 있다.

그리고, 상기 케이스(1)의 외측에 위치하는 도파관(4)의 상단부에는 도파관(4)을 통하여 유입되는 전자파의 누출은 차단하고 전구(6)에서 발광되는 빛은 통과되도록 하는 금속망체로된 공진기(RESONATOR)(9)가 전구(6)를 감싸도록 결합되어 있는데, 그와 같이 결합된 공진기(9)의 주변에는 전구(6)에서 발생되어 공진기(9)를 통과한 빛을 반사시키기 위하여 공진기(9)를 감싸도록 설치되는 반원형의 반사갓(REFLECTOR)(10)이 고정되어 있다.

또한, 상기 케이스(1)의 내부 하측에는 마그네트론(3)과 고전압발생기(2)를 냉각할 수 있도록 팬모터(FAN MOTOR)(11)와 냉각팬(COOLING FAN)(12) 및 토출구(13a)가 형성된 팬 하우징(FAN HOUSING)(13)으로 구성된 냉각장치(14)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 팬 하우징(13)에는 냉각팬(12)의 회전에 의하여 외부공기를 흡입하기 위한 흡입구(13b)가 형성되어 있고, 상기 케이스(1)의 상면 가장자리에는 상기 흡입구(13b)를 통하여 흡입된 공기가 고전압발생기(2)와 마그네트론(3)을 거쳐서 외부로 배출될 수 있도록 수개의 배출구(1b)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 무전극 조명기기의 작동은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 전원이 인가되면 고전압발생기(2)에서 고전압이 발생되고, 그와 같이 발생되는 고전압은 마그네트론(3)에 공급되며, 마그네트론(3)에서는 인가되는 고전압에 의하여 전자파를 생성시키게 된다.

상기와 같이 발생된 전자파는 도파관(4)을 통하여 공진기(9)의 내부로 방사되고, 그 방사되는 전자파에 의하여 전구(6)에 봉입된 발광물질을 방전시켜서 플라즈마에 의한 빛이 발생되어 지며, 그와 같이 발생되는 빛은 반사갓(10)에 의하여 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

그리고, 케이스(1)의 내측 하부에 설치된 팬모터(11)도 회전을 하여 냉각팬(12)을 회전시키고, 그 냉각팬(12)의 회전에 의하여 흡입구(13b)를 통하여 흡입된 외부공기는 토출구(13a)를 통하여 유동되며 고전압발생기(2)와 마그네트론(3)을 냉각한 후, 케이스(1)의 상면에 형성된 배출구(1b)를 통하여 케이스(1)의 외부로 배출되어 진다.

그런데, 상기와 같이 구성되어 있는 종래의 무전극 조명기기에서 전구(6) 내측의 유전율과 전기전도도는 점등초기와 플라즈마가 전구(6) 내측에 꽉찬 상태인 완전점등 상태가 서로 다르며, 그에 따라 공진기(9) 내측에서 공진되는 전자파의 공진주파수도 서로 다르게 된다. 따라서, 초기점등시와 완전점등시의 두 상태를 모두 고려하여 매칭설계가 이루어져 있으므로 완전점등이 이루어진 후에 최적상태의 발광효율을 확보하지 못하는 불가피한 문제점을 가지고 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 별도의 초기점등장치에 의해 초기점등이 이루어지도록 하고, 전자파에 의한 완전점등이 이루어진 후 에는 최적상태의 발광효율이 나타날 수 있는 매칭설계가 이루어지도록 함으로써 조명기기의 발광효율이 향상되어질 수 있도록 하는데 적합한 무전극 조명기기의 초기점등장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

내부에 소정공간부를 가지는 케이스와, 그 케이스의 내부에 설치되어 전자파를 발생시키기 위한 마그네트론과, 상기 마그네트론에 결합되어 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과, 상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 상기 도파관을 통하여 안내된 전자파에 의해 봉입된 발광물질이 방전이되며 발광이 되는 전구와, 그 전구의 외측에 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와, 상기 전구와 공진기의 후위를 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓을 구비하는 무전극 조명기기에 있어서,
상기 전구는 내부에 발광물질이 봉입된 내부 전구와, 그 내부 전구에 외측에 공간부가 형성되게 내부 전구를 감싸도록 설치되는 외부 전구로 된 이중 전구로 구성되고,

상기 공간부에서 상기 내부 전구의 외측에 감싸도록 설치되며 발광물질에 알에프 파워를 인가하여 알에프 방전에 의해 초기점등이 이루어지도록 하기 위한 코일과,
상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 코일에 알에프 파워를 인가하기 위한 알에프 파워 발생기가 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 초기점등장치가 제공된다.

삭제

삭제

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

도 3은 본 발명에 따른 초기점등장치가 구비된 무전극 조명기기의 종단면도 이고, 도 4는 본 발명의 요부 확대도이며, 도 5는 본 발명의 전구를 부분절결한 사시도로서, 기본적인 구조는 종래와 동일하다.

즉, 박스체로된 케이스(1)의 내부에 상용 교류전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(2)와, 그 고전압 발생기(2)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 마그네트론(3)과, 그 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파를 안내하기 위한 도파관(4)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 도파관(4)의 중심부에 수직방향으로 형성된 축공(4a)에는 전구축(5)이 삽입되게 결합되어 있고, 상기 케이스(1)에 형성된 개구부(1a)를 통하여 상부 외측으로 돌출되는 전구축(5)의 상단부에는 전자파 에너지에 의하여 발광되는 발광물질이 봉입되어 있는 원형의 전구(6)가 고정되어 있다.

또한, 상기 케이스(1)의 외측에 위치하는 도파관(4)의 상단부에는 도파관(4)을 통하여 유입되는 전자파의 누출은 차단하고 전구(6)에서 발광되는 빛은 통과시킴과 아울러 내부에서 전자파가 공진되는 금속망체의 공진기(9)가 전구(6)를 감싸도록 결합되어 있고, 그 공진기(9)의 주변에는 전구(6)에서 발생되어 공진기(9)를 통과한 빛을 반사시키기 위한 반사갓(10)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 케이스(1)의 내부 하측에는 마그네트론(3)과 고전압발생기(2)를 냉각할 수 있도록 팬모터(11)와 냉각팬(12) 및 토출구(13a)가 형성된 팬 하우징(13)으로 구성된 냉각장치(14)가 설치되어 있고, 상기 팬 하우징(13)에는 냉각팬(12)의 회전에 의하여 외부공기를 흡입하기 위한 흡입구(13b)가 형성되어 있으며, 상기 케이스(1)의 상면 가장자리에는 상기 흡입구(13b)를 통하여 흡입된 공기 가 고전압발생기(2)와 마그네트론(3)을 거쳐서 외부로 배출될 수 있도록 수개의 배출구(1b)가 형성되어 있다.

여기서, 본 발명은 상기 전구(6)를 알 에프 전류를 이용하여 초기점등시키기 위한 초기점등장치(100)가 설치되는데, 그 초기점등장치(100)는 상기 전구(6)를 발광물질이 봉입된 내부 전구(101)와 그 내부 전구(101)의 외측에 일정공간이 형성되게 감싸도록 설치되는 외부 전구(102)로 구성된 이중전구로 이루어져 있고, 그 이중전구의 내부 전구(101)와 외부 전구(102)의 사이에는 내부 전구(101)의 내부에 봉입된 발광물질에 알에프 파워(RF POWER)를 인가하여 알에프 방전에 의해 초기점등이 이루어지도록 하기 위한 코일(103)이 감겨져 있으며, 그 코일(103)은 상기 케이스(10)의 내부에 설치되며 코일(103)에 알에프 파워를 인가하기 위한 알에프 파워 발생기(104)에 전원공급선(105)으로 연결되어 있다.

상기와 같이 전구(6)를 내부 전구(101)의 외측에 외부 전구(102)가 설치된 2중구조로 형성되도록 하고, 그 내부 전구(101)와 외부 전구(102)의 사이에 코일(103)이 설치되도록 한 것은 고온에 의한 코일(103)의 산화되는 것을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 초기점등장치를 가지는 무전극 조명기기는 기기를 켜면 먼저 알에프 파워 발생기(104)에서 전원공급선(105)을 통하여 코일(103)에 전원이 공급되고, 그와 같이 코일(103)에 전원이 공급되면 내부 전구(101)의 표면에 알에프 필드(RF FIELD)를 형성되며, 그와 같이 형성되는 알에프 필드에 의해 내부 전구(101)의 내부에 봉입된 발광물질이 방전되며 초기 점등이 이루어진다.

상기와 같이 초기점등이 이루어지면 고전압발생기(2)에서 발생된 고전압에 의해 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파가 도파관(4)을 통하여 공진기(9)의 내부로 방사되어 공진되며 전구(6)에 봉입된 물질을 방전시켜서 완전점등상태가 이루어지게 된다.

즉, 상기와 같이 본 발명에서는 초기점등장치에 의해 초기점등이 이루어진 상태에서 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파에 의해 완전점등이 이루어지도록 함으로써, 초기점등을 고려한 매칭설계가 불필요하며, 그에 따라 완전점등시에 최적상태로 매칭설계를 할 수 있어서 기기의 효율이 향상되어지는 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 무전극 조명기기의 초기점등장치는 전구의 외측을 감싸도록 코일을 설치하고, 그 코일에 알에프 파워를 인가하기 위한 알에프 파워 발생기를 설치하여, 무전극 조명기기를 켜면 알에프 파워 발생기에서 코일에 알에프 전류를 공급하여 전구에 알에프 필드가 형성되며 전구의 내부에 봉입된 발광물질을 방전시켜서 초기방전이 이루어지도록 하고, 그와 같이 초기방전에 의한 초기점등이 이루어진 후에 마그네트론에서 발생되는 전자파에 의해 완전점등이 이루어지도록 하여, 초기점등과 완전점등을 모두 고려한 매칭설계가 불필요하다. 그러므로 무전극 조명기기의 설계시 완전점등시의 최적상태를 고려한 매칭설계가 가능하므로 조명기기의 효율이 향상되어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 내부에 소정공간을 가지는 케이스와, 그 케이스의 내부에 설치되어 전자파를 발생시키기 위한 마그네트론과, 상기 마그네트론에 결합되어 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과, 상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 상기 도파관을 통하여 안내된 전자파에 의해 봉입된 발광물질이 방전이 되며 발광이 되는 전구와, 그 전구의 외측에 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와, 상기 전구와 공진기의 후위를 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓을 구비하는 무전극 조명기기에 있어서,

   상기 전구는 내부에 발광물질이 봉입된 내부 전구와, 그 내부 전구에 외측에 공간부가 형성되게 내부 전구를 감싸도록 설치되는 외부 전구로 된 이중 전구로 구성되고,

   상기 공간부에서 상기 내부 전구의 외측에 감싸도록 설치되며 발광물질에 알에프 파워를 인가하여 알에프 방전에 의해 초기점등이 이루어지도록 하기 위한 코일과,

   상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 코일에 알에프 파워를 인가하기 위한 알에프 파워 발생기가 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 초기점등장치.
2. 삭제

Images