KR100677254B1

KR100677254B1 - 중출력 무전극 조명기기

Info

Publication number: KR100677254B1
Application number: KR1020040077651A
Authority: KR
Inventors: 김현정; 최준식; 정윤철; 전용석; 현승엽; 박병주; 황리나; 김대경; 이지영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2007-02-02
Also published as: KR20060028624A; CN100550282C; EP1684330A1; US20060076902A1; US7129639B2; CN1753149A

Abstract

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 무전극 조명기기의 공진기 내부에 구비된 무전극전구에 자기장이 인가되는 중출력 무전극 조명기기에 관한 것이다. 종래의 중출력 무전극 조명기기의 무전극전구는 발광 효율을 극대화하기 위하여 고출력 무전극 조명기기의 무전극전구에 비하여 부피가 반으로 줄어들게 되어 초기 점등에 어려움이 있었다. 본 발명에 의한 중출력 무전극 조명기기는 한 쌍의 자기유도 코일을 상기 무전극전구가 설치된 공진기의 외주면 상·하에 각각 장착하여 상기 무전극전구에 자기장을 인가시킴으로써 상기 무전극전구의 부피가 줄어들어 발생하는 무전극전구의 초기 점등의 난점을 해결할 수 있으며 아울러 자기장의 세기를 적절히 조절하면 총광량이 증가되어 상기 무전극전구의 발광 효율을 높일 수 있다.

Description

중출력 무전극 조명기기{MIDDLE OUTPUT PLASMA LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명의 자기유도 코일이 장착된 공진기의 구조를 도시한 측면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 고전압 발생부

30 : 전자파 발생부 40 : 도파관

50 : 공진기 60 : 무전극전구

70 : 미러 80 : 반사갓

130 : 자기유도 코일

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 무전극 조명기기의 공진기 내부에 구비된 무전극전구에 자기장이 인가되는 중출력 무전극 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 전자파를 발생시키는 전자 파 발생부에서 발생되는 전자파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되어 상기 공진기 내부에 장착된 무전극전구에 인가되면서 상기 무전극전구에 충전된 가스를 여기시켜 플라즈마 상태로 변환하여 빛을 발생시키는 장치이다.

무전극 조명기기는 전구 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발생시키게 된다.

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래 무전극 조명기기는 케이싱(10)의 내부에 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)와 도파관(40)등을 설치하고, 상기 케이싱(10)의 외부에 공진기(50)와 무전극전구(60)를 설치하여 상기 전자파 발생부(30)에서 발진하는 전자파를 상기 도파관(40)을 이용하여 공진기(50)로 유도함으로써 무전극전구(60)내의 불활성가스가 플라즈마화 되면서 빛을 발하는 것이다.

도면중 미설명 부호인 70은 미러, 80은 반사갓, 90은 전구를 회전시키는 제1 구동모터, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2 구동모터, 120은 에어덕트이다.

상기와 같은 종래 무전극 조명기기는 다음과 같이 동작한다.

고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 상기 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 상기 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사하면서 무전극전구(60) 내 에 봉입된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이었다.

그런데 종래의 중출력 무전극 조명기기의 무전극전구의 부피는 발광 효율의 극대화를 위하여 고출력 무전극 조명기기의 무전극전구에 비하여 그 크기가 절반 정도로 줄어듬에 따라 여기된 상태로 존재하는 상기 무전극전구 내부에 충전된 물질의 양이 줄어들어 상기와 같은 중출력 무전극 조명기기는 초기 점등이 용이하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 중출력 무전극 조명기기가 갖는 문제점을 감안하여 창출한 것으로, 본 발명의 목적은 무전극 조명기기의 무전극전구가 설치된 위치에 별도의 자기장 인가 장치를 장착하여 고출력 무전극 조명기기에 비하여 부피가 줄어든 무전극전구를 구비한 중출력 무전극 조명기기의 초기 점등을 용이하게 할 수 있는 중출력 무전극 조명기기를 제공하려는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부에 충전된 발광 물질이 플라즈마화되어 발광하는 무전극전구와; 내부공간에 상기 무전극전구를 수용하고 상기 무전극전구에서 발생되는 빛은 투과하며 전자파 발생부에서 발생되어 내부공간으로 인가된 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드가 이루어지도록 함으로써 상기 무전극전구가 발광하도록 하는 공진기를; 포함하여 구성된 무전극 조명기기에 있어서, 상기 무전극전구에 상기 공진기의 내부에 인가되는 전기장의 방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 자기장을 인가할 수 있도록 상기 공진기의 외주면에 적어도 한쌍으로 권취되며 교류전류가 인가되는 자기유도 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중출력 무전극 조명기기를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 중출력 무전극 조명기기를 첨부도면에 도시한 실시례에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도, 도 3은 본 발명의 자기유도 코일이 장착된 공진기의 구조를 도시한 측면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 무전극 조명기기는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(20)와, 상기 고전압 발생부(20)와 소정의 간격을 두고 상기 케이싱(10)의 내측 전면에 장착되어 상기 고전압 발생부(20)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 전자파 발생부(30)와, 상기 전자파 발생부(30)에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)과 연통되도록 상기 케이싱(10)의 전면 외측에 설치되어 상기 도파관(40)을 통해 안내되는 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 회전 가능하도록 장착되어 상기 공진기(50)의 전자파에 의해 내부에 충전된 가스가 여기되면서 플라즈마화 되어 빛을 발생시키는 무전극 전구(60)와, 상기 무전극전구(60)의 후면에 위치하여 무전극전구(60)에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 미러(70) 및 상기 무전극전구(60)에서 발생되는 빛을 모아 전방으로 반사시키는 반사갓(80)을 포함하여 구성된다.

상기 공진기(50)는 상·하측 외주면의 원주 방향을 따라서 한쌍의 자기유도 코일(130)이 각각 권취되어 상기 무전극전구(60)는 한쌍의 상기 자기유도 코일(130) 사이의 상기 공진기(50) 내부 공간에 위치하게 된다.

상기 자기유도 코일(130)에 의해 발생된 자기장은 상기 공진기(50)의 상단면(51)과 직각을 이루는 방향으로 형성되어야 하므로 상기 공진기(50) 내부의 전기장이 인가되는 방향과 상기 자기유도 코일(130)에 의해 발생된 자기장이 인가되는 방향이 서로 직각을 이루도록 상기 자기유도 코일은 상기 공진기(50)의 상단면(51)과 평행하도록 상기 공진기(50)의 외주면에 장착되는 것이 바람직하다.

한편, 한쌍의 상기 자기유도 코일(130)은 상기 자기유도 코일(130)에 의하여 발생되는 자기장의 방향을 변화시켜 무전극전구(60) 내부에 충전된 충전물질의 플라즈마화를 가속화시킬 수 있도록 교류 전류를 인가하는 것이 바람직하다.

상기 케이싱(10)의 내부에는 상기 무전극전구(60)를 회전시키는 제1 구동모터(90)와 상기 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 상기 케이싱(10)에 냉각팬(100) 및 상기 냉각팬(100)을 구동시키는 제2 구동모터(110)가 장착되고 상기 냉각팬(100)에 의해 발생되는 공기의 유동을 상기 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)로 안내하는 에어덕트(120)가 구비된다.

이하, 본 발명의 의한 무전극 조명기기의 작동은 다음과 같다.

전원이 인가되면 상기 고전압 발생부(20)에서 고전압을 발생시키게 되고 상기 고전압 발생부(20)에서 발생된 고전압에 의해 상기 전자파 발생부(30)에서 전자파를 발진시키게 된다. 상기 전자파 발생부(30)에서 발진되는 전자파는 도파관(40)을 통해 상기 공진기(50)에 전달된다.

상기 공진기(50)는 내부공간에 상기 무전극전구(60)를 수용하고 전자파 발생부(30)에서 발생되어 내부공간으로 인가된 전자파의 외부 방출을 차폐함과 동시에 상기 무전극전구(60)에서 발생되는 빛은 투과하는 기능을 갖는다.

이와 동시에 상기 공진기(50) 외주면의 상측과 하측에 각각 장착되고 상기 고전압 발생부(20)와 전기적으로 연결된 상기 자기유도 코일(130)에는 교류 전류가 인가되면 상기 도파관(40)에 의하여 상기 공진기(50)로 전달되는 전기장과 직각을 이루는 방향으로 상기 자기유도 코일(130)의 중앙부에 자기장이 형성된다.

이 자기장은 상기 자기유도 코일(130)에 교류 전류가 인가되어 발생되므로 자기장의 형성 방향은 상기 공진기(50)의 하부에서 상부 방향과 상부에서 하부 방향으로 반복적으로 변하면서 상기 무전극전구(60) 내부의 충전물질을 효과적으로 여기시켜 상기 무전극전구(50)의 부피 감소에 따른 초기 점등의 난점을 해결할 수 있다. 아울러 상기 공진기(50)의 내부로 전달되는 전기장과 상기 자기유도 코일(130)에 의하여 발생된 자기장의 세기를 적절히 조절하여 최적화 상태를 만들게 되면 총광량이 증가되어 상기 무전극전구(60)의 발광 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기와 같은 작동으로 상기 무전극전구(60)가 발광하는 동시에 상기 제1 구동모터(90)가 작동하여 상기 무전극전구(60)를 회전시킴에 따라 무전극전구(60)가 냉각되며, 아울러 상기 제2 구동모터(110)가 작동하여 냉각팬(100)을 회전시킴에 따라 외부의 공기가 에어덕트(120)를 통해 유동하여 상기 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)를 냉각시키게 되어 상기와 같은 구조의 중출력 무전극 조명기기는 작동한다.

상기와 같은 본 발명에 의한 중출력 무전극 조명기기는 한쌍의 자기유도 코일을 상기 공진기의 외주면 상·하측에 각각 장착하여 상기 자기유도 코일에 의하여 발생한 자기장을 상기 무전극전구에 인가하여 고출력 무전극 조명기기에 비하여 무전극전구의 부피가 줄어든데 따르는 초기 점등의 난점을 해결할 수 있고 아울러 상기 공진기 내부로 전달되는 전기장과 상기 자기유도 코일에 의해 발생된 자기장의 세기를 적절히 조절하면 총광량이 증가되어 발광 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

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내부에 충전된 발광 물질이 플라즈마화되어 발광하는 무전극전구와; 내부공간에 상기 무전극전구를 수용하고 상기 무전극전구에서 발생되는 빛은 투과하며 전자파 발생부에서 발생되어 내부공간으로 인가된 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드가 이루어지도록 함으로써 상기 무전극전구가 발광하도록 하는 공진기를; 포함하여 구성된 무전극 조명기기에 있어서,

상기 무전극전구에 상기 공진기의 내부에 인가되는 전기장의 방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 자기장을 인가할 수 있도록 상기 공진기의 외주면에 적어도 한쌍으로 권취되며 교류전류가 인가되는 자기유도 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중출력 무전극 조명기기.
제 3항에 있어서,

상기 자기유도 코일은 상기 공진기의 원주 방향을 따라 상기 공진기 외주면의 상측과 하측에 각각 장착되며 그 사이에 상기 무전극전구가 위치하도록 구성됨을 특징으로 하는 중출력 무전극 조명기기.