KR100724460B1 - 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구 - Google Patents

무전극 조명기기의 고효율 무전극전구 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구에 관한 것으로서, 전자파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과; 상기 도파관의 일측면에 고정 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기와; 상기 공진기의 내부공간에 배치되며 빛을 발산하는 발광부와, 상기 발광부의 일측에 연결되어 상기 발광부를 지지하는 고정부로 이루어지는 무전극전구를; 포함하여 구성되는 무전극 조명기기에 있어서, 상기 발광부의 일측에는 상기 발광부에서 발생되는 빛을 상기 공진기의 높이 방향을 따라 상기 공진기의 외측으로 반사할 수 있는 반사부가 설치되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 무전극전구에서 발생한 빛의 에너지 손실을 줄여서 무전극전구의 발광 효율을 높일 수 있는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구가 제공된다.

Description

무전극 조명기기의 고효율 무전극전구{HIGH EFFICIENT BULB OF PLASMA LIGHTING SYSTEM}
도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측 단면도,
도 2는 도 1의 공진기와 무전극전구의 구조를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의‘Ⅲ-Ⅲ’선에 따른 선 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기와 무전극전구의 구조를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의‘Ⅴ-Ⅴ’선에 따른 선 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극전구의 구조를 도시한 측 단면도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 케이싱 20 : 고전압 발생부
30 : 전자파 발생부 40 : 도파관
41 : 공진기결합부재 50 : 공진기
51 : 메시 60 : 무전극전구
61 : 발광부 62 : 고정부
61a : 반사부
본 발명은, 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무전극전구에서 발생한 빛의 에너지 손실을 줄여서 무전극전구의 발광 효율을 높일 수 있는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구에 관한 것이다.
도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 공진기와 무전극전구의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의‘Ⅲ-Ⅲ’선에 따른 선 단면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는 케이싱(10)의 내부에 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)와 도파관(40) 등을 구비하고, 케이싱(10)의 외부에 공진기(50)와 무전극전구(60)를 구비하여 전자파 발생부(30)에서 발진하는 전자파를 도파관(40)을 이용하여 공진기(50)로 유도함으로써 무전극전구(60)내의 불활성가스가 플라즈마화 되면서 빛을 발하는 것이다.
도파관(40)은 원통 형상의 관으로 일측면은 전자파 발생부(30)와 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다.
공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며, 외측면에는 공진기(50)가 고정 결합되어 있다.
공진기(50)는 무전극전구(60)를 내부공간에 수용하고 상기 내부공간의 둘레 방향을 따라 전자파의 외부 방출을 차폐하여 무전극전구(60)에 전달하고 무전극전구(60)에서 발생한 빛을 외부로 투과할 수 있도록 그물 구조를 갖는 원통 형상의 메시(51)로 이루어진다.
미러(70)는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상으로 공진기결합부재(41)의 상단면과 접촉되게 배치되며, 미러(70)의 중심에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 무전극전구(60)가 연장되어 도파관(40)의 외부로 노출되게 구비되어 있다.
한편, 무전극전구(60)는 봉입물질이 봉입되는 소정의 내부 체적을 가지는 구형상의 발광부(61)와, 발광부(61)와 일체로 동일 재질로 연장 형성되는 고정부(62)로 구성되어 있다.
발광부(61)는 케이싱(10)의 내측에 설치되고 고정부(62)는 도파관(40)의 중심부를 지나도록 관통되게 설치되어 있으며, 그와 같이 설치된 고정부(62)는 케이싱(10)의 내부에 설치된 구동모터(90)의 모터축에 연결되어 일정한 속도로 회전되도록 되어 있다.
발광부(61)는 주로 석영(quartz)과 같이 광투과율이 높고 유전손실이 극히 적은 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 발광부(61)의 내부에 봉입되는 봉입물질은 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물, 황 또는 셀런 등과 같은 발광물질과, 발광초기에 발광부(61)의 내부에 플라즈마를 형성시키기 위한 아르곤 가스, 크립톤 가스 등의 불활성가스와, 수은과 같이 초기방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질로 이루 어진다.
도면중 미설명 부호인 70은 미러, 80은 반사갓, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2구동모터, 120은 에어덕트이다.
이러한 구성에 의하여, 종래의 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(40)을 거쳐서 공진기(50) 내부로 방사되면서 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exciting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 무전극전구(60)의 후방에 배치된 미러(70)의 표면에 도달한 후 무전극전구(60)의 전방으로 반사되어 공간을 밝히는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 무전극 조명기기에 있어서는, 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스가 여기되어 발광물질이 플라즈마화 되면서 발생되는 빛의 일부가 무전극전구(60)의 후방에 배치된 미러(70) 측까지 도달한 후 반사되면서 일부가 무전극전구(60)의 전방으로 향하지 못하고 공진기(50)의 내측벽에 도달하여 소멸되므로 무전극전구(60)의 발광 효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 무전극전구에서 발생한 빛의 에너지 손실을 줄여서 무전극전구의 발광 효율을 높일 수 있도록 한 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과; 상기 도파관의 일측면에 고정 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기와; 상기 공진기의 내부공간에 배치되며 빛을 발산하는 발광부와, 상기 발광부의 일측에 연결되어 상기 발광부를 지지하는 고정부로 이루어지는 무전극전구를; 포함하여 구성되는 무전극 조명기기에 있어서, 상기 발광부의 일측에는 상기 발광부에서 발생되는 빛을 상기 공진기의 높이 방향을 따라 상기 공진기의 외측으로 반사할 수 있는 반사부가 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기와 무전극전구의 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의‘Ⅴ-Ⅴ’선에 따른 선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극전구의 구조를 도시한 측 단면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구는, 전자파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과, 도파관의 일측면에 고정 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기와, 공진기의 내부공간에 배치되며 빛을 발산하는 발광부와, 발광부의 일측에 연결되어 발광부를 지지하는 고정부로 이루어지는 무전극전구를 포함하여 구성되는 무전극 조명기기에 있어서, 발광부에서 발생되는 빛을 공진기의 높이 방향을 따라 공진기의 외측으로 반사할 수 있도록 발광부의 일측에 설치되는 반사부를 포함하여 구성 되어 있다.
도파관(40)은 원통 형상의 관으로 일측면은 전자파 발생부(30)와 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다.
공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며, 외측면에는 공진기(50)가 고정 결합되어 있다.
공진기(50)는 무전극전구(60)를 내부공간에 수용하고 상기 내부공간의 둘레방향을 따라 전자파의 외부 방출을 차폐하여 무전극전구(60)에 전달하고 무전극전구(60)에서 발생한 빛을 외부로 투과할 수 있도록 그물 구조를 갖는 원통 형상의 메시(51)로 이루어진다.
한편, 무전극전구(60)는 봉입물질이 봉입되는 소정의 내부 체적을 가지는 구형상의 발광부(61)와, 발광부(61)와 일체로 동일 재질로 연장 형성되는 고정부(62)로 구성되어 있다.
발광부(61)는 케이싱(10)의 내측에 설치되고 고정부(62)는 도파관(40)의 중심부를 지나도록 관통되게 설치되어 있으며, 그와 같이 설치된 고정부(62)는 케이싱(10)의 내부에 설치된 구동모터(90)의 모터축에 연결되어 일정한 속도로 회전되도록 되어 있다.
발광부(61)는 주로 석영(quartz)과 같이 광투과율이 높고 유전손실이 극히 적은 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 발광부(61)의 내부에 봉입되는 봉입물질은 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물, 황 또는 셀런 등과 같은 발광물질과, 발광초기에 발광부(61)의 내부에 플라즈마를 형성시키기 위한 아르곤 가스, 크립톤 가스 등의 불활성가스와, 수은과 같이 초기방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질로 이루어진다.
반사부(61a)는, 고정부(62)가 발광부(61)와 연결되는 발광부(61)의 일측을 중심으로 발광부(61)의 외주면에 설치되어 있으며, 발광부(61)에서 발생되는 열의 외부 방출은 차폐하고 발광부(61)에서 발생하는 빛은 반사할 수 있도록 유전체로 형성되어 있다.
반사부(61a)는, 고정부(62)가 발광부(61)와 연결되는 발광부(61)의 일측을 중심으로 발광부(61)의 내주면과 외주면 사이에 소정의 체적을 갖는 충전 공간을 형성하고 상기 충전 공간에 유전체를 충전하여 형성할 수 도 있다.
상기 유전체는 발광부(61)에서 발생되는 열의 외부 방출은 차폐하고 발광부(61)에서 발생하는 빛은 반사하며 도파관(40)을 통하여 발광부(61)에 전달되는 전자기파는 통과시킬 수 있는 SiO2 , TaO3 등의 물질로 구성되어 있다.
도면중 미설명 부호인 80은 반사갓, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2구동모터, 120은 에어덕트이다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(40)을 거쳐서 공진기(50) 내부로 방사되면서 발광부(61) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exciting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하게 된다. 이 빛의 일부는 공진기(50)의 높이 방향을 따라 공진기(50)의 전방으로 진행되고, 나머지는 고정부(62)가 연결되는 발광부(61)의 일측을 중심으로 발광부(61)의 외주면에 설치된 반사부(61a)에서 반사되어 공진기(50)의 높이 방향을 따라 공진기(50)의 전방으로 반사되어 공간을 밝히는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과; 상기 도파관의 일측면에 고정 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기와; 상기 공진기의 내부공간에 배치되며 빛을 발산하는 발광부와, 상기 발광부의 일측에 연결되어 상기 발광부를 지지하는 고정부로 이루어지는 무전극전구를; 포함하여 구성되는 무전극 조명기기에 있어서, 상기 발광부의 일측에는 상기 발광부에서 발생되는 빛을 상기 공진기의 높이 방향을 따라 상기 공진기의 외측으로 반사할 수 있는 반사부가 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구를 구비하도록 함으로써, 무전극전구에서 발생한 빛의 에너지 손실을 줄여서 무전극전구의 발광 효율을 높일 수 있는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구가 제공된다.
또한, 무전극전구에서 발생되는 열이 무전극전구의 후방으로 전달됨을 방지 하여 무전극전구의 후방에 위치하는 기구물이 무전극전구에서 발생하는 열에 의하여 소손됨을 줄일 수 있는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구가 제공된다.

Claims (4)

  1. 전자파 발생부에서 발생된 전자파를 안내하는 도파관과;
    상기 도파관의 일측면에 고정 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하는 공진기와;
    상기 공진기의 내부공간에 배치되며 빛을 발산하는 발광부와, 상기 발광부의 일측에 연결되어 상기 발광부를 지지하는 고정부로 이루어지는 무전극전구를 포함하여 구성되는 무전극 조명기기에 있어서,
    상기 발광부의 일측에는 상기 발광부에서 발생되는 빛을 상기 공진기의 높이 방향을 따라 상기 공진기의 외측으로 반사할 수 있도록 상기 고정부가 상기 발광부와 연결되는 상기 발광부의 일측을 중심으로 상기 발광부의 내주면과 외주면에 사이에 반사부가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사부는, 상기 발광부에서 발생되는 열의 외부 방출은 차폐하고 상기 발광부에서 발생되는 빛은 반사할 수 있는 SiO2, TaO3와 같은 유전체로 형성되는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 고효율 무전극전구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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