KR100814897B1

KR100814897B1 - 무전극 램프

Info

Publication number: KR100814897B1
Application number: KR1020070060604A
Authority: KR
Inventors: 선희관
Original assignee: (주)화신이앤비
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2008-03-19

Abstract

효율이 향상된 자성체 구조를 용이하게 형성하도록, 본 발명은 내부에 중공부를 구비하고 외주면은 평활면으로 형성된 원기둥 형태의 자성체, 상기 자성체를 권선하도록 상기 자성체의 외주면에 배치된 코일을 포함하는 자성체 구조, 상기 자성체의 중공부와 결합하는 로드, 상기 로드와 결합하는 지지대 및 내벽에 형광 물질이 도포되고 방전 가스를 포함하고 내부에 방전관을 구비하든 엔벨로프를 포함하고, 상기 자성체 구조는 상기 방전관에 삽입되는 무전극 램프를 제공한다.

Description

무전극 램프{Electrodeless lamp}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 취한 단면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 무전극 램프를 도시한 개략적인 단면도 이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 무전극 램프를 도시한 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10, 100, 200, 300, 400, 500: 자성체 구조

30, 130, 230, 330, 430, 530, 1030, 2030: 자성체

135, 235, 435: 제1 보호 필름

40, 140, 240, 340, 440, 540, 1040, 2040: 지지대

41, 141, 241, 341, 441, 541, 1041, 2041: 체결공

42, 142, 542: 전원선 인출구

50, 150, 250, 350, 450, 550, 1050, 2050: 로드

60, 160, 260, 360, 460, 560, 1060, 2060: 코일

80, 180, 280, 380, 480, 580, 1080, 2080: 스크루

81, 181, 281, 381, 481, 581, 1081, 2081: 고정판

336, 436: 제2 보호 필름 1000, 2000: 무전극 램프

1100, 2100: 엔벨로프 1105, 2105: 방전관

1110, 2110: 배기구 1200, 2200: 커버 부재

1210, 2210: 베이스 캡 1220, 2220: 고정 캡

본 발명은 무전극 램프에 관한 것으로 더 상세하게는 효율이 향상된 자성체 구조를 용이하게 형성할 수 있는 무전극 램프에 관한 것이다.

무전극 램프는 내벽에 형광물질이 도포되고 희가스를 포함하는 엔벨로프(envelope)와 엔벨로프의 내측으로 중심부에 방전관을 구비한다. 그리고 방전관에 자성체 구조가 배치된다. 자성체 구조는 자성체와 코일을 포함한다. 코일에 소정의 전압을 인가하면 코일과 자성체간에 유도 자기장이 형성된다. 이 유도 자기장은 엔벨로프내의 희가스를 방전시켜 유도 결합 플라즈마에 의해서 가시광을 생성한다.

무전극 램프는 종래의 가열 필라멘트를 사용하는 열음극형 램프들에 비해 램프의 효율이 높고 수명도 현저하게 증가하여 실, 내외의 조명용으로 각광받고 있다.

무전극 램프의 자성체의 외측에는 자성체를 덮도록 합성 수지재의 슬리브가 배치된다. 슬리브는 속이 빈 기둥모양으로 자성체를 덮는 구조이다. 그리고 슬리브의 외주면에 코일이 권선된다. 자성체와 코일간에는 별도 부재인 슬리브가 존재하므로 코일이 자성체에 직접 권선되는 경우보다 유도 자기장의 크기가 작아지고 결과적으로 소비 전력이 높아진다. 무전극 램프에 있어서 소비 전력은 다른 램프에 비해 큰 문제를 일으킨다. 소비 전력이 높아지면 무전극 램프의 효율이 낮아지고 원하는 휘도의 광을 얻기 힘들다. 또한 원하는 휘도를 얻기 위해서 소비 전력이 증가하여 무전극 램프의 온도가 상승한다. 무전극 램프의 온도 상승으로 인해 무전극 램프를 구성하는 부재들의 내구성이 저하된다. 특히 무전극 램프는 가로등에 많이 사용되어 교환 주기가 가능한 한 길어야 하는데 온도 상승으로 인한 내구성 저하시 부품 교환 주기가 짧아져 사용에 문제가 생긴다. 또한 자성체를 배치시키고 그 위에 슬리브를 덮고 나면 자성체가 보이지 않는 상태에서 자성체에 대응하도록 코일을 권선하게 되므로 코일의 권선이 용이하지 않다.

본 발명은 효율이 향상된 무전극 램프를 용이하게 제공할 수 있고 자성체에 코일을 용이하게 권선할 수 있다.

본 발명은 내부에 중공부를 구비하고 외주면은 평활면으로 형성된 원기둥 형태의 자성체, 상기 자성체를 권선하도록 상기 자성체의 외주면에 배치된 코일을 포함하는 자성체 구조, 상기 자성체의 중공부와 결합하는 로드, 상기 로드와 결합하는 지지대 및 내벽에 형광 물질이 도포되고 방전 가스를 포함하고 내부에 방전관을 구비하든 엔벨로프를 포함하고, 상기 자성체 구조는 상기 방전관에 삽입되는 무전극 램프를 개시한다.

본 발명에 있어서 상기 자성체와 상기 코일 사이에 개재된 제1 보호 필름을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1 보호 필름에는 상기 코일이 안착되도록 홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 코일을 덮도록 상기 코일상에 배치된 제2 보호 필름 을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1, 2 보호 필름은 수지를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 자성체는 영구 자석일 수 있고, 상기 자성체는 니켈-아연(Ni-Zn)계 페라이트를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 로드의 외부 면 중 상기 자성체와 접하지 않는 영역을 감싸도록 형성된 슬리브를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 로드에는 상기 자성체와 상기 방전관이 이격되도록 상기 로드와 상기 방전관 사이에 배치되는 지지부가 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 지지부는 상기 로드의 중심에서 상기 로드의 양측방향을 향하도록 돌출될 수 있다.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.

무전극 램프의 자성체 구조(10)는 자성체(30) 및 코일(60)을 포함한다. 자성체(10)는 영구 자석일 수 있다. 구체적으로 니켈-아연(Ni-Zn)계의 페라이트를 이용하여 형성할 수 있다. 자성체(30)는 내부에 중공부를 구비하는 원기둥 형태이다. 자성체(30)는 속이 빈 원기둥 형상으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 자성체(30)는 외주면이 평활면으로 형성된다.

자성체(30)주위를 권선하도록 자성체(30)의 외주면에 코일(60)이 배치된다. 코일(60)에는 외부에서 전압이 인가된다. 코일(60)의 일단에는 전원선(70)이 연결되어 이를 통하여 전압을 인가한다. 코일(60)은 소정의 간격을 유지하도록 자성체(30)주위에 권선된다. 단위 면적 당 코일(60)이 권선된 횟수가 많아질수록 자기장의 세기는 세지므로 코일(60)은 가능한 긴밀하게 권선하는 것이 바람직하다. 코일(60)은 금속재질의 도선에 피복을 입혀 형성할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면 코일(60)은 자성체(30)에 바로 감는 구조이다. 그러므로 코일(60)과 자성체(30)간에 타 부재가 개재하는 경우보다 유도 자기장의 세기가 커진다. 또한 본 실시예의 자성체(30)는 평활면의 외주면을 포함하고 코일(60)이 자성체(30)의 평활한 외주면에 권선된다. 코일(60)이 권선되는 자성체(30)의 외주면이 평활하므로 자기장이 형성되는 공간의 면이 평활하게 되고 결과적으로 유도 자기장이 균일하게 형성된다. 유도 자기장이 균일하게 되면 무전극 램프의 방전 특성이 균일해져 균일한 광을 취출할 수 있다. 또한 자성체(30)의 외주면에 코일(60)이 바로 권선되므로 코일(60)이 자성체(30)에 대응되는 위치를 확인하면서 용이하게 권선할 수 있다.

이러한 자성체 구조(10)는 무전극 램프에 사용하기 위하여 로드(50) 및 지지대(40)를 포함한다. 자성체(30)는 로드(50)와 결합한다. 로드(50)는 원형봉의 형태로 형성될 수 있다. 로드(50)는 열을 잘 전도할 수 있는 물질로 형성한다. 로드(50)는 알루미늄, 황동 또는 구리로 형성할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고 열전도성이 좋은 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 로드(50)와 자성체(30)의 결합을 용이하게 하기 위하여 속이 빈 원기둥 모양의 자성체(30)에 기둥 모양의 로드(50)의 일단을 삽입할 수 있다. 전술한 대로 자성체(30)의 형상은 원기 둥에 한정되지 않으므로 로드(50)의 형상도 자성체(30)와 결합할 수 있도록 형성할 수 있다. 도 2를 참조하여 이를 구체적으로 설명한다. 도 2를 참조하면 로드(50)는 상단부(50a), 중단부(50b) 및 하단부(50c)를 포함한다. 로드(50)의 상단부(50a)에 자성체(30)를 결합한다. 이를 위하여 자성체(30)의 내주면의 직경은 로드(50)의 상단부(50a)의 직경보다 크거나 같다. 로드(50)의 중단부(50b)의 직경은 자성체(30)의 내주면의 직경보다 클 수 있다. 결과적으로 도 2에 도시한 것과 같이 자성체(30)는 로드(50)의 상단부(50a)에 결합할 수 있고 로드(50)의 중단부(50b)로 흘러내리지 않는다. 자성체(30)를 로드(50)의 상단부(50a)에 배치하고 스크루(80) 및 고정판(81)으로 자성체(30)와 로드(50)의 결합을 견고하게 할 수 있다.

지지대(40)는 로드(50)와 결합한다. 지지대(40)는 로드(50)의 하단부(50c)와 결합할 수 있다. 지지대(40)는 열이 방출되기 쉽도록 열전도성이 좋은 금속으로 형성된다. 지지대(40)는 알루미늄, 황동 또는 구리로 형성할 수 있다. 지지대(40)로 열이 용이하게 방출되도록 지지대(40)의 일단은 판형으로 형성된다. 지지대(40)의 일단이 판형이므로 열이 방출되는 면적이 늘어난다. 이를 통하여 방전 시 자성체(30)의 온도가 퀴리점 온도 이하의 유효 온도범위로 유지될 수 있다. 지지대(40)와 로드(50)의 결합을 용이하게 하도록 지지대(40)의 중심에 홀을 형성하고 그 홀에 로드(50)의 하단부(50c)를 삽입할 수 있다. 지지대(40)에는 체결공(41) 및 전원선 인출구(42)가 형성된다. 체결공(41)은 후속의 램프형성 공정시 외부 방열판과 같은 타부재와의 결합을 위해 형성하고 전원선 인출구(42)는 전원선(70)이 인출되는 공간을 위해 형성한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하도록 한다.

자성체 구조(100)는 자성체(130), 제1 보호 필름(135) 및 코일(160)을 포함한다. 자성체(130)의 외주면에는 제1 보호 필름(135)이 배치된다. 제1 보호 필름(135)은 자성체(130)의 외주면을 둘러싼다. 제1 보호 필름(135)은 다양한 재질로 형성할 수 있다. 자성체(130)를 보호하고 코일(160)의 권선이 용이하도록 수지를 포함하는 재질로 박막으로 형성할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면 제1 보호 필름(135)은 자성체(130)의 측면만을 둘러싸도록 배치되나 본 발명은 이에 한정되지 않고 제1 보호 필름(135)이 자성체(130)의 외면 전체를 둘러싸도록 형성될 수도 있다.

자성체(130)주위를 권선하도록 코일(160)이 배치된다. 코일(160)에는 외부에서 전압이 인가된다. 코일(160)의 일단에는 전원선(170)이 연결되어 이를 통하여 전압을 인가한다. 자성체(130)의 외면에는 제1 보호 필름(135)이 덮이므로 실질적으로 코일(160)은 제1 보호 필름(135)외면에 배치된다. 코일(160)은 소정의 간격을 유지하도록 자성체(130)주위에 권선된다.

본 발명의 일 실시예에 관한 자성체 구조(100)는 자성체(130)의 외면에 제1 보호 필름(135)을 덮은 후에 별도의 부재를 더 배치하지 않고 바로 코일(160)을 권선하는 구조이다. 코일(160)이 자성체(130)와 근접하여 권선되므로 유도 자기장의 세기가 커진다. 또한 자성체(130)의 외주면에 제1 보호 필름(135)이 배치되므로 코 일(60)을 자성체(130)에 용이하게 권선할 수 있다.

자성체 구조(100)는 무전극 램프에 사용하기 위하여 로드(150) 및 지지대(140)를 더 포함할 수 있다. 자성체(130)는 로드(150)와 결합한다. 로드(150)는 상단부(150a), 중단부(150b) 및 하단부(150c)를 포함한다. 로드(150)의 상단부(150a)에 자성체(30)를 결합한다. 스크루(180) 및 고정판(181)으로 자성체(130)와 로드(150)의 결합을 견고하게 할 수 있다.

지지대(140)는 로드(150)와 결합한다. 지지대(140)는 로드(150)의 하단부(150c)와 결합할 수 있다. 지지대(140)와 로드(150)의 결합을 용이하게 하도록 지지대(140)의 중심에 홀을 형성하고 그 홀에 로드(150)의 하단부(150c)를 삽입할 수 있다. 지지대(140)에는 체결공(141) 및 전원선 인출구(142)가 형성된다. 체결공(141)은 후속의 램프형성 공정시 외부 방열판과 같은 타부재와의 결합을 위해 형성하고 전원선 인출구(142)는 전원선(170)이 인출되는 공간을 위해 형성한다. 기타 구성 및 효과 및 재질에 대한 설명은 전술한 실시예와 동일하므로 생략한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하도록 한다. 본 실시예에 관한 자성체 구조(200)는 자성체(230), 제1 보호 필름(235)및 코일(260)을 포함한다. 자성체(230)의 외면에는 자성체(230)를 덮도록 제1 보호 필름(235)을 배치한다. 자성체(230)주위를 권선하도록 제1 보호 필름(235)상에는 코일(260)이 배치된다. 코일(260)이 제1 보호 필름(235)상에 용이하게 안착하도록 제1 보호 필름(235)상에는 홈(235a)이 형성될 수 있다. 도 5를 참 조하면 제1 보호 필름(235)의 외면에 형성된 각각의 홈(235a)에는 코일(260)각각이 안착된다. 그러나 이에 한정되지 않고 각각의 홈(235a)에 복수개의 코일(260)이 안착될 수 있다. 코일(260)이 홈(235a)에 안착되어 코일(260)이 용이하게 권선될 수 있고, 권선된 코일(260)이 흘러내리지 않는다.

자성체 구조(200)는 로드(150)와 결합하고, 로드(250)는 지지대(240)와 결합한다. 로드(250)는 상단부(250a), 중단부(250b) 및 하단부(250c)를 포함한다. 로드(250)의 상단부(250a)에 자성체(230)를 결합한다. 로드(250)의 하단부(250c)에 지지대(240)를 결합한다. 지지대(240)는 체결공(241) 및 전원선 인출구(미도시)를 포함한다. 기타 상세한 설명은 전술한 실시예와 동일한 바 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하도록 한다.

본 실시예에 관한 자성체 구조(300)는 자성체(330), 제2 보호 필름(336) 및 코일(360)을 포함한다. 자성체(330)의 평활한 외주면에는 자성체(330)주위를 권선하도록 코일(360)이 배치된다. 코일(360)상에는 코일(360)을 덮도록 제2 보호 필름(336)이 배치된다. 제2 보호 필름(336)은 수지를 포함하는 재질로 형성할 수 있다. 코일(360)을 제2 보호 필름(336)이 덮고 있으므로 외부의 충격 및 습기로부터 코일(360)을 보호할 수 있다. 또한 자성체(330)주위를 권선하도록 코일(360)을 배치한 후에 제2 보호 필름(336)으로 코일(360)을 덮어 코일(360)이 흘러내리는 것을 방지하여 코일(360)을 용이하게 자성체(330)의 외주면에 고정할 수 있다.

자성체 구조(300)는 로드(350)와 결합할 수 있고, 로드(350)는 지지대(340)와 결합한다. 로드(350)는 상단부(350a), 중단부(350b) 및 하단부(350c)를 포함한다. 로드(350)의 상단부(350a)에 자성체(330)를 결합한다. 로드(350)의 하단부(350c)에 지지대(340)를 결합한다. 지지대(340)는 체결공(341) 및 전원선 인출구(미도시)를 포함한다. 기타 상세한 설명은 전술한 실시예와 동일한 바 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

본 실시예에 관한 자성체 구조(400)는 자성체(430), 제1 보호 필름(435), 제2 보호 필름(436)및 코일(460)을 포함한다. 자성체(430)의 외면에는 자성체(430)를 덮도록 제1 보호 필름(435)을 배치한다. 자성체(430)주위를 권선하도록 제1 보호 필름(435)상에는 코일(460)이 배치된다. 코일(460)상에는 코일(460)을 덮도록 제2 보호 필름(436)이 배치된다. 제2 보호 필름(436)은 수지를 포함하는 재질로 형성할 수 있다. 자성체(430)상에 제1 보호 필름(435)이 배치되어 자성체(430)를 보호할 수 있다. 또한 자성체(430)주위에 코일(460)을 용이하게 권선할 수 있다. 코일(460)을 제2 보호 필름(436)이 덮고 있으므로 외부의 충격 및 습기로부터 코일(460)을 보호할 수 있다. 또한 코일(460)을 용이하게 자성체(430)의 외주면에 고정할 수 있다.

자성체 구조(400)는 로드(450)와 결합할 수 있고, 로드(450)는 지지대(440) 와 결합한다. 로드(450)는 상단부(450a), 중단부(450b) 및 하단부(450c)를 포함한다. 로드(450)의 상단부(450a)에 자성체(430)를 결합한다. 로드(450)의 하단부(450c)에 지지대(440)를 결합한다. 지지대(440)는 체결공(441) 및 전원선 인출구(미도시)를 포함한다. 기타 상세한 설명은 전술한 실시예와 동일한 바 생략하기로 한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 무전극 램프의 자성체 구조를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 취한 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

무전극 램프의 자성체 구조(500)는 자성체(530), 코일(560)을 포함한다. 자성체 구조(500)는 로드(550)와 결합하고 로드(550)의 외부에 슬리브(590)가 배치된다.

자성체(530)주위를 권선하도록 자성체(530)의 외주면에 코일(560)이 배치된다. 코일(560)에는 외부에서 전압이 인가된다. 코일(560)의 일단에는 전원선(570)이 연결되어 이를 통하여 전압을 인가한다. 도 8 및 도 9를 참조하면 코일(560)은 자성체(530)에 바로 감는 구조이다. 그러므로 코일(560)과 자성체(30)간에 타부재가 개재하는 경우보다 유도 자기장의 세기가 커진다. 또한 본 실시예의 자성체(530)는 평활면의 외주면을 포함하고 코일(560)이 자성체(530)의 평활한 외주면에 권선된다. 코일(560)이 권선되는 자성체(530)의 외주면이 평활하므로 자기장이 형성되는 공간의 면이 평활하게 되고 결과적으로 유도 자기장이 균일하게 형성된다. 유도 자기장이 균일하게 되면 무전극 램프의 방전 특성이 균일해져 균일한 광 을 취출할 수 있다. 또한 자성체(530)의 외주면에 코일(560)이 바로 권선되므로 자성체(530)와 코일(560)간에 부재가 없어서 코일(560)이 자성체(530)에 대응되는 위치를 확인하면서 용이하게 권선할 수 있다.

자성체 구조(500)는 무전극 램프에 사용하기 위하여 로드(550) 및 지지대(540)를 포함한다. 자성체(530)는 로드(550)와 결합한다. 로드(550)는 상단부(550a), 중단부(550b) 및 하단부(550c)를 포함한다. 로드(550)의 상단부(550a)에 자성체(530)를 결합한다. 스크루(580) 및 고정판(581)으로 자성체(530)와 로드(550)의 결합을 견고하게 할 수 있다.

지지대(540)는 로드(550)와 결합한다. 지지대(540)와 로드(550)의 결합을 용이하게 하도록 지지대(540)의 중심에 홀을 형성하고 그 홀에 로드(550)의 하단부(550c)를 삽입할 수 있다. 지지대(540)에는 체결공(541) 및 전원선 인출구(542)가 형성된다. 체결공(541)은 후속의 램프형성 공정시 외부 방열판과 같은 타부재와의 결합을 위해 형성하고 전원선 인출구(542)는 전원선(570)이 인출되는 공간을 위해 형성한다.

로드(550)의 외부면을 감싸도록 슬리브(590)가 배치된다. 슬리브(590)는 자성체(530)와 접하지 않도록 형성된다. 도 8 및 도 9에 도시한 것과 같이 로드(550)의 중단부(550b)에 슬리브(590)를 배치할 수 있다. 슬리브(590)를 자성체(530)와 접하지 않도록 로드(550)상에 배치하여 코일(560)이 전원선(570)으로 연장되도록 용이하게 유도할 수 있다. 즉 코일(560)이 감기거나 꼬이지 않고 전원선(570)으로 연장된다. 슬리브(590)가 자성체(530)를 덮지 않도록 형성되므로 자성체(530)에 코 일(560)이 권선되는 형태에 지장을 주지 않고 유도 자기장의 세기도 감소하지 않는다. 도시하지 않았으나 도 3, 5, 6 및 7에 도시한 무전극 램프의 로드에도 슬리브(590)를 배치할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 무전극 램프를 도시한 개략적인 단면도이다. 무전극 램프(1000)는 자성체(1030), 코일(1060), 엔벨로프(1100) 및 커버 부재(1200)를 포함한다. 무전극 램프는 도 1 내지 도 9에 도시한 자성체 구조를 모두 적용할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시한 자성체 구조만을 예를 들어 설명하기로 한다.

자성체(1030)는 영구 자석일 수 있다. 구체적으로 니켈-아연(Ni-Zn)계의 페라이트를 이용하여 형성할 수 있다. 자성체(1030)는 속이 빈 원기둥 형상으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 자성체(1030)는 외주면이 평활면으로 형성된다.

자성체(1030)주위를 권선하도록 자성체(1030)의 외주면에 코일(1060)이 배치된다. 코일(1060)에는 외부에서 전압이 인가된다. 본 발명은 코일(1060)을 자성체(1030)의 외주면에 권선하는 구조이다. 그러므로 코일(60)과 자성체(30)간에 타부재가 개재하는 경우보다 유도 자기장의 세기가 커진다. 또한 본 실시예의 자성체(1030)는 평활면의 외주면을 포함하고 코일(1060)이 자성체(1030)의 평활한 외주면에 권선된다. 코일(1060)이 권선되는 자성체(1030)의 외주면이 평활하므로 자기장이 형성되는 공간의 면이 평활하게 되고 결과적으로 유도 자기장이 균일하게 형성된다. 유도 자기장이 균일하게 되면 무전극 램프의 방전 특성이 균일해져 균일한 광을 취출할 수 있다. 또한 자성체(1030)의 외주면에 코일(1060)이 바로 권선되므로 코일(1060)이 자성체(1030)에 대응되는 위치를 확인하면서 용이하게 권선할 수 있다.

자성체(1030)는 로드(1050)와 결합한다. 로드(1050)는 열을 잘 전도할 수 있는 물질로 형성한다. 로드(1050)는 알루미늄, 구리 및 황동으로 형성할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고 열전도성이 좋은 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 로드(1050)와 자성체(1030)의 결합을 용이하게 하기 위하여 속이 빈 원기둥 모양의 자성체(1030)에 기둥 모양의 로드(1050)의 일단을 삽입할 수 있다. 로드(1050)는 상단부(1050a), 중단부(1050b) 및 하단부(1050c)를 포함한다. 로드(1050)의 상단부(1050a)에 자성체(1030)를 결합한다. 이를 위하여 자성체(1030)의 내주면의 직경은 로드(1050)의 상단부(1050a)의 직경보다 크거나 같을 수 있다. 로드(1050)의 중단부(1050b)의 직경은 자성체(1030)의 직경보다 내주면의 직경보다 크다. 결과적으로 도 10에 도시한 것과 같이 자성체(1030)는 로드(1050)의 상단부(1050a)에 결합할 수 있고 로드(1050)의 중단부(1050b)로 흘러내리지 않는다. 자성체(1030)를 로드(1050)의 상단부(1050a)에 배치하고 스크루(1080) 및 고정판(1081)으로 자성체(1030)와 로드(1050)의 결합을 견고하게 할 수 있다.

로드(1050)와 결합하도록 로드(1050)의 하단에 지지대(1040)를 배치한다. 지지대(1040)는 로드(1050)의 하단부(1050c)와 결합할 수 있다. 지지대(1040)는 열이 방출되기 쉽도록 열전도성이 좋은 금속으로 형성된다. 지지대(1040)로 열이 용이하게 방출되도록 지지대(1040)의 일단은 판형으로 형성된다. 지지대(1040)의 일단이 판형이므로 열이 방출되는 면적이 늘어난다. 지지대(1040)와 로드(1050)의 결합을 용이하게 하도록 지지대(1040)의 중심에 홀을 형성하고 그 홀에 로드(1050)의 하단부(1050c)를 삽입할 수 있다. 지지대(1040)에는 체결공(1041) 및 전원선 인출구(미도시)가 형성된다. 체결공(1041)은 후속의 램프를 형성시 외부 방열판과 같은 타부재와의 결합을 위한 것이다. 전원선 인출구(미도시)는 코일(1060)이 전압을 인가하는 전원선(미도시)을 위한 공간이다.

엔벨로프(envelope)(1100)는 내벽에 형광물질이 도포되고 희가스를 포함한 이온화 가능한 충전물을 포함하고 있다. 엔벨로프(1100)는 유리재질의 구근형태로 형성될 수 있다.

엔벨로프(1100)는 엔벨로프(1100)하부의 일 측에서 내부 중심부에 이르도록 오목하게 융합된 원통형의 방전관(1105)을 구비한다. 방전관(1105)은 엔벨로프(1100)의 중심축상에 형성된다. 방전관(1105)에 자성체(1030)가 대응되도록 배치된다. 엔벨로프(1100)의 하단의 양측에는 배기구(1110)가 형성될 수 있다. 배기구(1110)에는 소량의 수은을 담길 수 있다. 수은은 방전 시 자외선을 방출할 수 있다. 엔벨로프(1100)의 내부에 존재하는 아르곤, 크립톤등과 같은 희가스가 수은과 혼합된 기체인 경우 유도 자기장으로 인한 방전 시 수은에서 방사된 자외선이 엔벨로프(1100)의 내면에 도포된 형광체를 통하여 가시광선을 방출시키게 된다.

커버 부재(1200)는 엔벨로프(1100)의 측단부를 수용, 고정 및 지지한다. 커버 부재(1200)는 베이스캡(1210) 및 고정캡(1220)을 포함한다. 베이스캡(1210)은 엔벨로프(1100)의 측단부를 내측으로 수용하여 고정 마감하고 지지대(1040)를 지지 하도록 원통형으로 형성할 수 있다. 베이스캡(1210)은 합성수지재로 형성할 수 있다. 베이스캡(1210)과 엔벨로프(1100)는 베이스캡(1210)내부에 실리콘과 같은 접착제를 이용하여 결합할 수 있다. 엔벨로프(1100)의 방전관(1105)에 자성체(1030)가 위치하도록 엔벨로프(1100)와 베이스캡(1210)이 접촉하는 면적을 조절할 수 있다.

고정캡(1220)은 베이스캡(1210)의 후단부 내측에 결합한다. 이를 위하여 베이스캡(1210)에 돌기 등이 형성될 수도 있다. 고정캡(1220)은 지지대(1040)와 결합한다. 이를 위하여 고정캡(1220)은 지지대(1040)의 일단의 외경과 동일한 외경을 갖도록 형성될 수 있다. 고정캡(1220)은 지지대(1040)와의 용이한 결합을 위하여 합성 수지재로 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 관한 무전극 램프(1000)의 작동은 다음과 같다. 인버터 등의 외부 전원으로부터 전력이 코일(1060)에 인가되면 이에 대응하는 유도 자기장이 코일(1060)주위에 발생한다. 유도 자기장은 엔벨로프(1100)의 내부에 충진된 희가스를 포함한 이온화 가능한 충전물을 방전시켜서 자외선을 방사시킨다. 자외선은 엔벨로프(1100) 내벽에 도포된 형광물질에 부딪쳐서 가시광이 엔벨로프(1100)외부로 발산하게 된다.

본 발명의 무전극 램프(1000)는 자성체(1030)의 외주면에 코일(1060)을 권선하는 구조이다. 그러므로 유도 자기장이 용이하게 발생하여 일정한 외부 전력이 인가될 때 발생하는 유도 자기장의 세기가 세진다. 결과적으로 소비 전력이 낮아져 효율이 향상된 무전극 램프(1000)를 얻을 수 있다. 또한 자성체(1030)의 외주면은 평활하므로 코일(1060)이 권선되는 면이 평활하게 되므로 균일한 유도 자기장이 발 생하여 휘도가 방향에 따라 달라지지 않는 균일한 특성을 갖는 무전극 램프(1000)를 용이하게 형성할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 무전극 램프를 도시한 개략적인 단면도이다. 무전극 램프(2000)는 자성체(2030), 코일(2060), 엔벨로프(2100) 및 커버 부재(2200)를 포함한다. 본 실시예에서는 전술한 무전극 램프에 대한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

자성체(2030)는 영구 자석일 수 있다. 구체적으로 니켈-아연(Ni-Zn)계의 페라이트를 이용하여 형성할 수 있다. 자성체(2030)는 속이 빈 원기둥 형상으로 형성할 수 있다. 자성체(2030)는 외주면이 평활하게 형성될 수 있다.

자성체(2030)주위를 권선하도록 자성체(2030)의 외주면에 코일(2060)이 배치된다. 코일(2060)에는 외부에서 전압이 인가된다. 코일(2060)의 일단에는 전원선이 연결되어 이를 통하여 전압을 인가한다. 코일(2060)이 권선되는 면은 평활하게 형성되므로 유도 자기장은 방향에 따라 달라지지 않고 균일하게 형성된다.

자성체(2030)는 로드(2050)와 결합한다. 로드(2050)는 열을 잘 전도할 수 있는 물질로 형성한다. 로드(2050)는 알루미늄, 구리 및 황동으로 형성할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고 열전도성이 좋은 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 로드(2050)와 자성체(2030)의 결합을 용이하게 하기 위하여 속이 빈 원기둥 모양의 자성체(2030)에 기둥 모양의 로드(2050)의 일단을 삽입할 수 있다. 로드(2050)는 상단부(2050a), 중단부(2050b) 및 하단부(2050c)를 포함한다. 로드(2050)의 상단부(2050a)에 자성체(2030)를 결합한다. 이를 위하여 자성체(2030) 의 내주면의 직경은 로드(2050)의 상단부(2050a)의 직경보다 크거나 같다. 로드(2050)의 중단부(2050b)의 직경은 자성체(2030)의 내주면의 직경보다 크게 형성할 수 있다. 결과적으로 도 6에 도시한 것과 같이 자성체(2030)는 로드(2050)의 상단부(2050a)에 용이하게 결합하고 자성체(2030)는 로드(2050)의 중단부(2050b)로 흘러내리지 않는다. 스크루(2080) 및 고정판(2081)으로 자성체(2030)와 로드(2050)의 결합을 견고하게 할 수 있다. 로드(2050)에는 지지부(2050d)가 형성된다. 지지부(2050d)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

로드(2050)와 결합하도록 로드(2050)의 하단에 지지대(2040)를 배치한다. 지지대(2040)는 로드(2050)의 하단부(2050c)와 결합할 수 있다. 지지대(2040)는 열이 방출되기 쉽도록 열전도성이 좋은 금속으로 형성된다. 지지대(2040)로 열이 용이하게 방출되도록 지지대(2040)의 일단은 판형으로 형성된다. 지지대(2040)의 일단이 판형이므로 열이 방출되는 면적이 늘어난다. 지지대(2040)와 로드(2050)의 결합을 용이하게 하도록 지지대(2040)의 중심에 홀을 형성하고 그 홀에 로드(2050)의 하단부(2050c)를 삽입할 수 있다. 지지대(2040)에는 체결공(1041) 및 전원선 인출구(미도시)가 형성된다.

엔벨로프(envelope)(2100)는 내벽에 형광물질이 도포되고 희가스를 포함한 이온화 가능한 충전물을 포함하고 있다. 엔벨로프(2100)는 유리재질로 구근형태로 형성될 수 있다. 엔벨로프(2100)는 엔벨로프(2100)하부의 일측에서 내부 중심부에 이르도록 오목하게 융합된 원통형의 내부 방전관(2105)을 구비한다.

내부 방전관(2105)에 자성체(2030)가 대응되도록 배치된다. 엔벨로프(2100) 의 하단의 양측에는 배기구(2110)가 형성될 수 있다.

로드(2050)의 지지부(2050d)는 코일(2060)이 권선된 자성체(2030)가 내부 방전관(2105)의 표면과 접촉하지 않도록 로드(2050)와 방전관(2105) 사이에 배치되도록 형성된다. 도 11을 참조하면 지지부(2050d)는 로드(2050)의 양측방향으로 돌출된 형태이다. 지지부(2050d)는 로드(2050)의 중심에서 양측방향으로 돌출된다. 지지부(2050)의 양단간의 거리(D2)는 코일이 권선된 상태에서 자성체(2030)의 직경(D1)보다 크고 내부 방전관의 직경(D3)보다는 작다. 이를 통하여 무전극 램프(2000)를 사용시 자성체(2030)및 코일(2060)이 내부 방전관(2105)과 접촉되어 손상되는 것을 방지할 수 있다. 무전극 램프(2000)는 자성체(2030)에 직접 코일(2060)을 권선하는 경우 종래의 무전극 램프처럼 슬리브 등으로 자성체(2030)를 덮지 않더라도 자성체(2030)를 용이하게 보호할 수 있다. 지지부(2050d)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 즉 자성체(2030)와 방전관(2105)을 이격시키는 기능을 수행하도록 원형의 돌기등 다양한 형상일 수 있다.

커버 부재(2200)는 엔벨로프(2100)의 측단부를 수용, 고정 및 지지한다. 커버 부재(2200)는 베이스캡(2210) 및 고정캡(2220)을 포함한다. 베이스캡(2210)은 엔벨로프(2100)의 측단부를 내측으로 수용하여 고정 마감하고 지지대(2040)를 지지하도록 원통형으로 형성할 수 있다. 베이스캡(2210)은 합성수지재로 형성할 수 있다. 베이스캡(1210)과 엔벨로프(2100)는 베이스캡(2210)내부에 실리콘과 같은 접착제를 이용하여 결합할 수 있다. 엔벨로프(2100)의 내부 방전관(2105)에 자성체(2030)가 위치하도록 엔벨로프(2100)와 베이스캡(2210)이 접촉하는 면적을 조절 할 수 있다.

고정캡(2220)은 베이스캡(2210)의 후단부 내측에 결합한다. 이를 위하여 베이스캡(2210)에 돌기 등이 형성될 수도 있다. 고정캡(2220)은 지지대(2040)와 결합한다. 이를 위하여 고정캡(2220)은 지지대(2040)의 일단의 외경과 동일한 외경을 갖도록 형성될 수 있다. 고정캡(2220)은 지지대(2040)와의 용이한 결합을 위하여 합성 수지재로 형성할 수 있다.

비록 도시하지 않았으나 본 실시예에 관한 무전극 램프(2000)도 도 3 내지 도 7에 도시한 자성체 구조를 적용할 수도 있다.

본 발명에 관한 무전극 램프는 자성체에 코일을 용이하게 권선할 수 있고 방전 효율을 향상할 수 있다.

도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다

Claims

내부에 중공부를 구비하고 외주면은 평활면으로 형성된 원기둥 형태의 자성체, 상기 자성체를 권선하도록 상기 자성체의 외주면상에 상기 자성체의 외주면과 접촉하도록 배치되는 코일을 포함하는 자성체 구조;

상기 자성체의 중공부와 결합하는 로드;

상기 로드와 결합하는 지지대; 및

내벽에 형광 물질이 도포되고 방전 가스를 포함하고 내부에 방전관을 구비하든 엔벨로프를 포함하고, 상기 자성체 구조는 상기 방전관에 삽입되는 무전극 램프.
내부에 중공부를 구비하고 외주면은 평활면으로 형성된 원기둥 형태의 자성체, 상기 자성체를 권선하도록 상기 자성체의 외주면에 배치된 코일, 상기 자성체의 면 중 적어도 상기 코일이 배치되는 면과 밀착하도록 상기 자성체와 상기 코일 사이에 개재된 제1 보호 필름을 포함하는 자성체 구조;

상기 자성체의 중공부와 결합하는 로드;

상기 로드와 결합하는 지지대; 및

내벽에 형광 물질이 도포되고 방전 가스를 포함하고 내부에 방전관을 구비하든 엔벨로프를 포함하고, 상기 자성체 구조는 상기 방전관에 삽입되고, 상기 제1 보호 필름은 상기 로드를 덮지 않도록 배치되는 무전극 램프.
제2 항에 있어서,

상기 제1 보호 필름에는 상기 코일이 안착되도록 홈이 형성된 무전극 램프.
제1 항에 있어서,

상기 코일을 덮도록 상기 코일상에 배치된 제2 보호 필름을 더 포함하는 무 전극 램프.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,

상기 제1 보호 필름은 수지를 포함하는 무전극 램프.
제1 항에 있어서,

상기 자성체는 영구 자석인 무전극 램프.
제1 항에 있어서,

상기 자성체는 니켈-아연(Ni-Zn)계 페라이트를 포함하는 무전극 램프.
제1 항에 있어서,

상기 로드의 외부 면 중 상기 자성체와 접하지 않는 영역을 감싸도록 형성된 슬리브를 더 포함하는 무전극 램프.
제1 항에 있어서,

상기 로드에는 상기 자성체와 상기 방전관이 이격되도록 상기 로드와 상기 방전관 사이에 배치되는 지지부가 형성된 무전극 램프.
제9 항에 있어서,

상기 지지부는 상기 로드의 중심에서 상기 로드의 양측방향을 향하도록 돌출되는 무전극 램프.
제4 항에 있어서,

상기 제2 보호 필름은 수지를 포함하는 무전극 램프.