KR100884415B1 - 3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프 및 그 제조 방법 - Google Patents

3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

무전극형광등 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 무전극형광등은 3차원적 구조를 갖는 방전관을 포함한다.

Description

3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프 및 그 제조 방법 {AN ELECTRODE-LESS FLUORESCENT LAMP HAVING A 3-DIMENSIONAL STRUCTURE, AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조가 간단한 관형의 구조를 가지며 3 차원의 입체적 구조로 형성되어 그 설치 공간이 감소되며 발광 조도가 향상된 무전극 형광 램프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
형광 램프는 각종 조명 설비에 널리 사용되는 램프의 하나이다. 일반적으로 형광 램프는 형광체 막이 내부에 도포된 유리 또는 석영 등의 투광성 방전관과, 방전관의 내부에 방전을 일으키기 위한 전극을 포함하고 수은 증기 및 버퍼 가스 등의 방전 가스가 봉입되어 형성된다. 외부로부터의 전압이 상기 전극에 인가되면 봉입된 방전 가스를 통해 방전이 이루어져 투광성 방전관 내부에 플라즈마가 생성되며, 플라즈마 내부의 전자는 방전관 내벽의 형광체를 자극하여 가시광이 방출되도록 한다.
종래의 형광 램프는 위와 같이 전극을 통한 방전을 이용하여 플라즈마를 생성하는 구조로 되어 있기 때문에, 플라즈마 내부에 존재하는 이온에 의하여 스퍼터 링(Sputtering) 효과에 의한 전극의 마모가 일어나게 되며 이는 형광 램프의 수명을 제한하는 요인이 될 뿐 아니라 고출력을 얻기 위한 높은 전력의 공급을 제한하는 요인이 된다.
이를 극복하고 긴 수명의 고출력 형광 램프를 얻기 위하여 제안된 무전극 형광 램프가 도 1 에 도시되어 있다. 일반적으로, " 무전극 형광 램프" 라 함은, 도 1 에 도시된 바와 같이 폐루프형(closed loop type) 방전관과, 상기 폐루프형 방전관의 소정 부위를 에워싸는 자심(core)과, 상기 자심에 감겨 있는 코일(coil)을 포함한다.
소정 주파수의 전압이 상기 코일에 공급되면 자심 내에 시변 자기장(time-varied magnetic field)이 유기되며, 이 시변 자기장에 의한 유도기전력에 의하여 방전관 내부에 플라즈마가 형성되고, 전압의 공급이 지속되는 동안 형성된 플라즈마가 유지된다.
상기 방전관 내부에 형성되는 유도기전력은, 잘 알려진 바와 같이, 패러데이(Faraday)의 법칙에 의하여 발생된다. 상기 유도기전력은 다음의 수학식으로 표현할 수 있다.
Figure 112003038807261-pct00001
이 유도기전력은 플라즈마 내부의 전자에 가속 에너지를 주게 되며, 전자는 충돌(collision)에 의하여 가속에너지를 다른 중성 가스 입자에 전달하게 된다. 그에 따라 플라즈마 내부에서는 지속적으로 여기(excitation) 및 이온화(ionization) 가 일어나며, 재결합(recombination)이나 벽면 손실을 보충하여 계속적인 하전 입자의 제공이 가능하게 된다.
유도 결합에 의해 발생된 플라즈마 내부의 전자에 의하여 방전관 벽면에 도포 된 형광 막이 자극되어 빛(가시광)이 발생하게 되는 점은 종래의 형광 램프에서와 원리상의 차이가 없으므로 그에 대한 상세한 기술은 이를 생략한다.
상기한 바와 같은, 통상적인 유도 결합형 무전극 형광 램프에서, 상기 방전관을 에워싸는 자심은 변압기의 자심 또는 철심과 동일한 역할을 하며, 외부로의 자계의 손실을 막고 자심 내부에 자계를 가두어 방전관 내부로의 전력 전달의 효율을 높이고 방전의 개시 및 유지가 가능하도록 하는 역할을 한다.
이와 같은 유도 결합형(inductively coupled) 무전극 형광 램프는 방전관 내부에 전극을 필요로 하지 않으며, 그에 따라 상대적으로 긴 수명을 가진 형광 램프를 제공할 수 있게 되며, 전극 물질의 스퍼터링에 의한 마모에 대한 염려 없이 큰 전력을 공급할 수 있게 됨으로써 고출력의 형광 램프를 제공할 수 있게 되고, 전극물질이나 또는 전극에 도포 되는 전자방사물질등의 휘발물질의 스퍼터링 및 이의 수은과의 화합물 등이 발생하지 않아 광속 저하가 현저히 감소된다.
현재까지 여러 가지 형태의 무전극 형광 램프가 제안되어 있는데, 앤더슨(Anderson)은 0.25 ~ 1.0 암페어(Ampere)의 방전 전류를 가지며 방전관 내부에 봉입된 버퍼 가스의 압력이 0.5 ~ 5 토르(Torr) 정도에 해당하는 폐루프의 관형 무전극 형광램프를 개시하고 있으며(미국 특허 제 3,500,188 호), 이후 고디악(Godyak) 등은 앤더슨과 달리 방전관 내부에 봉입된 수은 증기 빛 버퍼 가스 의 압력이 0.5 토르 이하의 범위에 해당되는 폐루프의 관형 무전극 형광 램프를 개시하고 있다.(미국 특허 제 5,834,905 호). 또한 고디악 등은 앤더슨의 구조에 비하여 높은 효율을 얻기 위하여 방전전류가 2 암페어 이상인 영역에서 동작하도록 하는 점을 주요한 특징의 하나로 제시하고 있다.
고디악 등은, 도 2 에 도시된 바와 같이, 단순한 앤더슨 식 방전관 구조에 의하면 자심의 무게가 지나치게 커지는 점을 개선하기 위하여, 방전관을 단순한 폐루프의 형태가 아닌 일부분이 잘록한 구조를 가지는 형태로 구성하였으며, 이 방전관의 잘록한 부분에 자심을 결합하여 자심의 반경을 감소시킴으로써 자심의 무게를 줄여 전체 램프의 무게를 감소시킬 수 있도록 하고 있다(미국 특허 제 5,932,961 호). 또한, 이와 같은 방전관의 제조를 위한 다소 복잡한 제조 방법을 제시하고 있다.
그러나, 위에서 개시된 무전극 형광 램프는 방전관이 단순한 평면구조로 형성됨에 따라, 그 배광 분포가 균일하지 않고, 건축물 등에서 많이 사용되고 있는 백열 전구나 다운라이트용의 고출력 램프를 대체하기에는 크기 및 구조상의 문제점을 가지고 있다. 즉, 대부분의 건축물에 사용되고 있는 건물의 천장이나 벽면에 매립되는 구조의 조명 장치에는 백열 전구나 고출력 램프가 사용되고 있으며 국부 조명이나 방향성 있는 다운라이트 조명을 위해 사용되는데, 상기한 바와 같은 무전극 형광 램프들은 그 방전관이 평면상의 폐루프형 구조로 형성되어 기존의 조명 장치에 그대로 사용될 수 없는 문제점이 있다.
나아가, 기존의 백열 전구나 고출력 램프를 무전극 형광 램프로 대체하기 위 한 몇 가지의 램프 구조가 제안된 바 있으나(예컨대, 미국특허 제 5,767,617 호 또는 제 5,959,405 호 등), 이들은 방전관의 구조가 몹시 복잡하여 제조가 어려운 문제점이 있으며, 이는 결국 램프의 단가를 상승시키는 결과를 가져온다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제조가 간단한 관형의 구조를 가지는 3 차원의 입체적 구조를 가지는 무전극 형광 램프와 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 통상적인 백열 전구용 소켓 및/또는 통상적인 조명장치에 사용될 수 있는 3 차원의 입체적 구조를 가지는 무전극 형광 램프와 그 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기의 RF 소스에서 발생하는 전력은 상기 코일에 공급되고, 공급된 RF 전력에 의하여 자심 내에 시변(time-varied) 자기장이 유도되며, 유도된 자기장에 의하여, 상기 폐루프 구조의 관형 방전관 내부로 전력이 공급된다.
본 발명의 방전관은 도 15 에서 도시한, 바와 같이, 방전관 내부의 중심선이 형성하는 가상의 폐곡선과 이 폐곡선이 형성하는 폐곡면을 정의하여 그 특징을 자세히 살펴 볼 수 있다. 본 명세서에 있어서, 상기 "방전관 내부의 중심선"이라 함은, "방전관의 소정 부위의 단면의 중심점을 방전관의 길이방향으로 모두 연결한 선" 으로 정의되며, 상기 " 가상의 폐곡선"이라 함은, 상기 "방전관 내부의 중심선에 의하여 형성된 폐곡선" 으로 정의되며, 상기 " 폐곡면" 이라 함은, " 상기 가상의 폐곡선에 의하여 3차원 공간에 형성되는 폐곡면" 으로 정의된다.
도 15a 는 통상적인 무전극 형광 램프의 방전관에 의하여 형성되는 폐곡면(152)을 나타내며, 상기 폐곡면은 하나의 평면에 포함될 수 있는 2차원적 구조의 타원 또는 원의 형태를 나타낸다. 한편, 도 15b는 본 발명의 일실시예에 의한 방전관에서 정의될 수 있는 가상의 폐곡선(153)과 이 가상의 폐곡선에 의하여 형성된 폐곡면(154)을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 의한 방전관에 의하면, 만곡된 U자형 폐곡면(154)이 형성됨을 도시하고 있다.
요컨대, 통상적인 무전극 형광 램프의 방전관에 의한 가상의 폐곡선(151)이 형성하는 폐곡면(152)은 평면 구조(2 차원적 구조)를 취하고 있지만, 본 발명에 의한 무전극 형광 램프의 방전관에 의하면, 3 차원적 구조를 취하는 폐곡면(154)이 형성된다.
도 1 은 통상적인 유도형 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 2 는 통상적인 무전극 형광 램프의 다른 예를 개념적으로 도시한 도면.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 6 은 본 발명에 의한 무전극 형광 램프의 배광 분포를 도시한 그래프.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 8 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 9 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 10 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면.
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면.
도 13 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면.
도 14 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면.
도 15 는 본 발명의 일실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 방전관에 의하여 형성되는 가상의 폐곡선과 폐곡면을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 무전극 형광 램프는, 방전 가스가 봉입되어 있으며, 내벽에 형광체 막이 형성되며, 투광성 재질이며, 방전관 내부의 중심선이 형성하는 가상의 폐곡면이 공간상에서 3 차원적 구조를 갖는 폐루프 관형 방전관(120); 상기 방전관(120)의 일부분을 둘러싸며 공기에 비하여 높은 투자율을 지니는 물질로 된 하나 이상의 자심(110); 상기 자심(110) 내부에 시변(time-varied) 자기장을 발생시킴으로써 상기 방전관(120)에 전력을 공급하도록 상기 자심에 감겨 있는 하나 이상의 코일(130); 및 상기 코일(130)에 고주파(RF) 전력을 공급함으로써 상기 방전관(120) 내부에 방전을 유지시키도록 하는 고주파 전력 소스(" RF 소스" )(140)를 포함한다.
상기의 RF 소스(140)에서 발생하는 전력은 상기 코일(130)에 공급되고, 공급된 RF 전력에 의하여 상기 자심(110) 내에 시변(time-varied) 자기장이 유도되며, 유도된 자기장에 의하여, 상기 폐루프 구조의 관형 방전관(120)내부로 전력이 공급된다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방전관(120), 자심(110) 및 코일(130)은 상호 결합하여 본 발명의 무전극 형광 램프를 형성한다. 상기 RF 소스(140)는 그 응용예에 따라, 상기 방전관(120), 자심(110) 및 코일(130)과 결합되어 구성될 수도 있으나, 별도로 분리되어 구성될 수도 있다. 종래의 백열 전구나 고출력 램프를 용이하게 대체하는 경우에는 상기 RF 소스(140)가 나머지 구성 요소들과 결합되는 것이 바람직하며, 특히 본 발명의 무전극 형광 램프 하단의 소켓과의 결합 부위에 장착되는 것이 바람직하다.
방전 중의 하전 입자에 의한 내부 형광체의 기화 및 막내 함유물의 아웃개싱(outgassing)에 의하여 방전관 내부 압력은 방전 중 서서히 상승하는 것이 일반적이다. 방전 특성은 압력의 변화에 민감하여, 결국 이와 같은 방전관 내부 압력의 상승은 램프의 수명을 결정하는 한 요인이 된다. 그러므로 방전관의 내부 진공도는 소정의 시간 이상 유지되어야 하며, 이는 램프의 안정된 동작과 램프의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 진공도란 진공의 정도를 나타내는 것이며, 잔류 기체의 압력으로 표시된다. 단위로는 Pa, mmHg, Torr 등을 사용한다.
본 발명의 3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프는, 최대 출력과 최대 수명을 얻기 위해 수은 증기 및 버퍼 가스의 봉입 후 방전관 내부의 압력이 0.5 토르(torr) 이상이 되도록 구성하여 상대적으로 고압의 영역에서 동작하도록 하는 것을 주요한 특징의 하나로 하고 있으며, 이와 같은 고압의 영역에서는 방전관 내부의 압력 증가에 대하여 저압의 경우보다 상대적으로 덜 민감한 방전 특성을 얻을 수 있어 안정된 램프의 동작이 가능하여지는 장점이 있다.
도 4 에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다.
도4에서는 본 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 방전관(120) 및 자심(110) 이 결합된 구조의 평면도(도4a), 정면도(도4b) 및 측면도(도4c)를 나타내고 있다.
본 발명의 무전극 형광 램프는, 각각 두 개의 직관부(121, 122)와 곡관부(125)로 이루어지는 두 개의 U 자관부가 램프 하단의 연결관부(128)에 의하여 폐루프를 이루도록 되어 있다.
상기에서, "직관부"라 함은 U 자관의 직선부분을 지칭하며, " 곡관부" 라 함은 U 자관의 직관부 사이의 만곡된 부분을 지칭하며, " 연결관부" 라 함은 서로 다른 방전관의 끝단을 연결하는 부분을 지칭한다. 상기에서 직관부(121, 12), 곡관부(125) 및 연결관부(128)는 방전관의 구조를 설명하기 위하여 구분한 것이며, 실제 제작공정에서는 상기 부분들이 독립된 구조가 아니라 하나의 관으로 형성될 수 있다. 이하의 실시예에서도 각 부분들의 명칭은 위와 같은 의미에서 사용됨을 밝혀둔다.
도 5 에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다. 도 5 에서는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 방전관(120) 및 자심(110)이 결합된 구조의 평면도(도 5a), 정면도(도 5b) 및 측면도(도 5c)를 나타내었다.
본 발명의 무전극 형광 램프는, 각각 두 개의 직관부(121, 122)와 곡관부(125)로 이루어지는 두 개의 U 자관부가 램프 상단의 연결관부(128)에 의하여 폐루프를 이루도록 되어 있으며, 도 4 에 나타나있는 것처럼 통상의 두 개의 직관부가 평행한 U자관에 비하여 U 자관의 두개의 직관부(121, 122)가 소정의 각도만큼 안쪽으로(U 자형의 단부가 상호간 근접하는 방향으로) 기울어진 형상을 가지며, 두 개의 U 자관부 자체도 역시 소정의 각도만큼 안쪽으로 기울어져 있다.
이와 같이 소정의 각도만큼 직관부(121,122)가 안쪽으로 기울어지도록 함으로써 배광 특성을 개선시킬 수 있는 주요한 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 배광 특성의 개선효과는 도 6 에서 보여지는 것과 같다.
도 6a 는, 직선형의 램프를 종래의 백열 전구에 사용하던 포물면 반사경을 가지는 조명기구에 설치한 경우를 도시한 것이다. 실질적으로 점광원으로 볼 수 있는 백열 전구와는 달리, 무전극 형광등은 실질적으로는 소정의 길이를 가지는 면 광원이므로 램프의 측면에서 발생된 빛이 직접 램프의 전면으로 방사되지 못하며, 반사경에 의하여 반사되어 진행하게 된다. 그러나, 반사경의 반사율은 100%일 수는 없으므로 이는 조명 효율의 저하를 가져오게 된다.
도 6b 는, 본 실시예의 형광 램프를 설치하게 된 경우를 도시한 것이다. 본 실시예에서처럼 소정의 각도 " a" 만큼 안쪽으로 기울어진 방전관을 사용하는 경우, 램프 측면에서 발생된 빛이 반사경을 통과하지 않고 직접 램프 전면으로 진행할 수 있어, 조명 효율이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 또한 도 6a 의 A1 지점과 같이 빛을 발생시키는 지점이 포물선의 초점을 벗어나 있는 경우 반사경을 통과한 빛이 방향성 없이 발산될 수 있는데 비하여, 도 6b의 경우와 같이 안쪽으로 기울어진 램프를 사용할 경우에는 반사경에 반사된 빛이 도 6a의 경우보다 전면으로 향하게 되어 조명의 방향성을 개선할 수 있으며, 특히 국부조명이나 다운라이트형 조명에 유리한 효과를 가진다.
본 실시예에서는 위에서 설명한 바와 같이 소정의 각도만큼 안쪽으로 기울어 진 형상을 가지는 경우를 기술하고 있는데, 위의 U 자관부의 직관부(121,122) 또는 U 자관부 자체가 기울어져 있지 않고 평행한 경우, 또는 소정의 각도만큼 바깥쪽으로 기울어진 구조라 하여도 본 발명의 3 차원 구조를 가지는 무전극 형광 램프의 기술적 사상의 범위에 포함됨은 물론이며 상기 도면상의 직관부(121, 122) 또는 U 자관부가 기울어진 경우는 단지 본 발명의 한 특징을 구현하기 위한 바람직한 실시예에 불과하다.
도 7 에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다.
도 7 에 도시된 바와 같이 두 개의 U 자관부를 램프의 하단부에 연결관부(128)를 사용하여 결합시킨 구조이며, 도 5 를 참조하여 상기한 실시예의 경우와 마찬가지로 두개의 U 자관부가 상호 소정의 각도 만큼 안쪽으로 기울어진 형상을 가질 수도 있다.
상기 도 4 내지 도 7 에서 살펴본 실시예들은 2 개의 U 자관부를 결합시킨 것에 대해서만 도시하고 있지만, 상기의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명에서는 3 개 이상의 U 자관을 결합시킨 구조의 무전극 형광램프를 구성할 수도 있다.
도 7d 는 3 개의 U 자관부를 결합한 구조를 도시한 도면이다. 이 경우에도 상기 도 4 내지 도 7 에서의 실시예를 적용하여 다양한 형태로 구성할 수 있다.
도 8 에서는 나선형(spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 다른 실시예를 나타내고 있다.
도 8 에서는 본 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 방전관(120) 및 자심(110)이 결합된 구조의 평면도(도 8a), 정면도(도 8b) 및 측면도(도 8c)를 나타내었다.
본 실시예에서와 같은 나선형 구조는 동일한 체적 내에 가장 긴 방전관의 길이를 가질 수 있기 때문에 고출력의 응용에 적합하다. 본 실시예에서는 두 개의 서로 꼬인 나선관부가 이중 코일의 형태를 만들고 있으며, 램프의 상단에서 곡관부(125)에 의하여 연결되어 있다. 또한, 램프의 하단에서는 위의 두 개의 나선관부는 연결관부(128)에 의하여 폐루프를 형성하도록 되어 있으며, 자심(110)은 이 연결관부(128)에 결합된다. 두개의 나선관부와 곡관부는 서로 연결되어 하나의 나선형 구조를 형성한다. 상기 나선관부와 곡관부는 물리적으로 독립된 부분이 아니며 기술의 편의를 위한 것이다.
상기에서 두개의 서로 꼬인 나선관부와 연결관부(128)는 실제 제조공정에서는 하나의 관으로 형성될 수 있으며, 또한 독립된 부분으로 각각 제작 될 수 있다. 이하의 실시예에서도 상기의 나선관부와 연결관부는 동일한 의미로 사용된다.
도 8d 에서는 또 다른 실시예를 나타낸 것으로써, 방전관이 곡관부를 향할수록 소정의 각도만큼 나선관부가 좁혀지도록 함으로써 배광 특성을 개선시킬 수 있는 주요한 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 배광 특성의 개선효과는 도6에서 보여지는 것과 유사하다.
도 9 에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다.
도 9 에서는 위의 도 8 에서 설명한 이중 코일 형태를 이루는 두 개의 서로 꼬인 나선관부를 동일한 구조의 나선관부와 결합하여 폐루프를 형성하도록 한 다른 실시예를 나타내고 있다.
본 실시예에서의 방전관은 제 1 나선관부(121), 제 1 나선관부(121)와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 2 나선관부(122), 제 1 나선관부(121) 및 제 2 나선관부(122)의 한쪽단을 연결하는 제 1 곡관부(125), 제 3 나선관부(123),제 3 나선관부(123)와 함께 꼬여져 2 중 코일형태를 이루는 제 4 나선관부(124), 제 3 나선관부(123)및 제 4 나선관부(124)의 한쪽단을 연결하는 제 2 곡관부(126), 제 1 나선관부(121)와 제 3 나선관부(123)의 다른쪽단을 연결하며, 위의 자심(110) 중의 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제1 연결관부(128) 및 제 2 나선관부(122)와 제 4 나선관부(124)의 다른 쪽 단을 연결하며, 위의 자심(110) 중의 다른 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 2 연결관부(129)를 포함하도록 하여 전체적으로 폐루프를 형성하여 3 차원 구조를 갖도록 구성되어 있다. 상기의 나선관부, 곡관부, 및 연결관부는 구조를 설명하기 위한 편의에서 구분한 것이며, 실제 제조 공정에서는 하나의 방전관 등으로 제조될 수 있음은 앞서 밝힌 바와 같다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무전극 형광 램프의 구성을 개념적으로 도시하고 있다. 도 10 에서는 위의 도 8 의 또 다른 실시예를 나타내고 있다.
도10은 도8에서 설명한 이중 코일 형태를 이루는 두 개의 서로 꼬인 나선관부를 동일한 구조의 다른 2 개의 나선관부와 상호 결합하여 폐루프를 형성하도록 한 구조이다. 도 10 에 도시된 실시예에 있어서도, 도 8 을 참조하여 자세하게 설 명한 바, 기술 사상이 모두 동일한 원리로 적용되므로 그 상세한 설명은 이를 생략한다.
이상에서 살펴본 상기 실시예에서, 방전관을 구성하는 각 부분들은 단지 방전관의 전체 형상을 각 부분별로 나누어 기능을 중심으로 구성을 설명함으로써 당업자의 이해와 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 방전관의 제조과정에 있어서의 각 부품의 단위를 나타내는 것은 아니며, 예를 들어 상기 실시예중 제 1 나선관부(121), 제 2 나선관부(122) 등은 하나의 관으로부터 구부려져 제작될 수도 있을 뿐만 아니라, 수개의 관을 미리 구부려 접합하거나 수개의 관을 접합하여 구부려져 제작될 수도 있다.
또한, 위 실시예들 중의 곡관부(125) 등도 물리적으로 그 부분이 독립된 부품으로부터 유래하였음을 표시하기 위한 것은 아니며, 단지 연결을 위한 부분임을 나타내기 위한 기술의 편의를 위한 것임을 밝혀둔다.
이하에서는 무전극 형광램프의 제조공정을 도면을 참조하여 상세히 살펴본다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면이다.
방전관이란 관내에 가스를 주입한 전자관을 말하며, 이하의 제조공정에서는 방전관을 제조하는 과정을 중심으로 형광램프의 제조공정을 설명하고자 한다. 도 11a 는 방전관의 소재가 되는 방전관용 소재관(이하 " 소재관(素材管)" 이라 한다)을 소정의 길이로 절단한 소재관을 도시한 도면이다.
방전관용 소재관은 투과성이 있으며, 가공하기 쉬운 재질의 것이 바람직하며, 통상적으로 유리관이 사용되고 있다. 방전관용 소재관으로는 주로 소다유리, 칼륨유리등이 많이 사용되며, 붕규산 유리, 알루미나 실리케이트, 알류미늄 규사, 석영유리 등이 사용될 수 있다. 이외에도 방전관용 소재관으로 사용되기에 적합한 소재들은 상기의 소재관으로 사용될 수 있으며, 상기 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도 11 에 도시된 무전극 형광램프의 제조공정을 자세하게 살펴본다.
소정 길이로 절단된 방전관용 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 1 차 벤딩(bending ; 구부리기) 공정을 수행한다.(도11b)
상기 1 차 벤딩공정을 수행하여 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 경우에 두 직관부가 서로 평행하도록 만곡시키거나, 두 직관부가 상호 예각을 형성하도록 양 끝단이 모여진 형태가 되거나, 두 직관부가 상호 둔각을 형성하도록 양 끝단이 벌어진 형태가 되도록 만곡시킬 수 있다. 이하에서 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정을 수행함에 있어서는 상기의 모든 경우를 고려할 수 있다.
상기 U 자 형태로 만곡된 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는데, 이때 형광층에는 결착제, 접착제, 용매, 형광체 및 확산제 등이 도포되어 코팅 처리된다.
형광층의 코팅 공정이 완료되면 상기 소재관의 양단으로부터 소정의 길이만큼의 부위를 U 자관의 중심선이 이루는 폐곡면을 기준으로 소정의 각도로 만곡시켜 연결관부를 형성하는 제 2 벤딩공정을 수행한다.(도11c)
상기 " 연결관부" 라 함은 도 4 의 실시예에서 전술한 바와 같이 서로 다른 방전관의 끝단을 연결하는 부분을 지칭한다. 본 실시예에서 연결관부는 두개의 U 자관부를 연결하는 부분이 된다.
상기의 제 2 벤딩공정에서, U 자관의 중심선이 이루는 폐곡면과 연결관부는 서로 직각, 예각, 또는 둔각을 이루도록 연결관부를 만곡시킬 수 있다.
바람직하게는 예각을 이루도록 연결관부를 만곡시키는 제 2 벤딩공정을 수행한다면, 상기의 도 5 와 같은 구조의 형광램프를 구성할 수 있고, 소정의 각도만큼 직관부(121,122)가 안쪽으로 기울어지도록 함으로써 배광 특성을 개선시킬 수 있는 주요한 효과를 얻을 수 있다.
상기 2 차 벤딩공정을 수행한 후, 소재관의 소정 부위에 소재관 내부를 배기하기 위한 배기관 형성공정을 수행하며, 이 경우 배기관 형성은 상기 소재관에 배기관 접합구를 형성하여 배기관을 접합하거나, 또는 소재관 자체에서 배기구를 형성하면서 짧게 배기관을 뽑아낼 수 있다. 배기 및 가스 주입공정의 편의를 위하여 소정의 길이를 갖는 배기관을 접합하는 것이 통상적이며, 본 실시예에서도 바람직하다.
본 발명에 따라 3 차원 구조를 갖도록 하기 위해 소정길이의 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정, 코팅공정, 및 제 2 벤딩공정을 수행하여 도11c형태의 제 2 소재관을 제조한다.
상기 소재관들의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합하는 소재관 접합공정을 도11e와 같이 수행한다.(도 11e)
상기 배기관을 통해 상기 접합된 제 1 및 제 2 소재관 내부를 배기하고, 소 정의 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정을 수행한 후, 상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정을 수행한다.
상기 도 11a 에서 도 11e 까지의 제조공정을 수행하여 도 11f 에 도시된 바와 같이 두개의 U 자형 소재관이 결합된 폐루프 3차원 입체구조 형태가 완성되면, 상기 접합된 소재관의 소정 영역(11)에 자심 및 코일을 설치함으로써, 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다.
한편, 도 11g 는 형광램프로부터 발생되는 빛의 직진성을 고려하여 형광램프의 조도 및 성능을 향상시킬 수 있도록 도 11f 에 도시 된 구조를 변형한 것으로서, 전술한 2 차 벤딩 공정에서 연결관부의 만곡되는 각도를 더 크게 하여 U 자관의 중심선이 이루는 폐곡면과 연결관부가 예각을 이루도록 연결관부를 만곡시켜서 구현할 수 있다.
다른 한편, 도 11a 내지 도 11f 에 도시한 공정에서는 도 11c 의 2 차 벤딩 공정을 실시한 후, 도 11e 와 같은 형태의 접합 공정을 실시하였으나, 이와는 달리 접합 공정(도 11e)을 먼저 수행한 후 벤딩 공정(도 11c)을 수행하는 경우에도 동일한 결과를 얻을 수 있다. 즉, 도 11b 의 1 차 벤딩공정을 통해 U 자 형태의 소재관을 형성한 후, 소재관 내벽에 형광층을 코팅하고 배기관을 접합한 다음, 상기 소재관들의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합한 후, 도 11f 또는 도 11g 의 형태가 되도록 상기 접합된 소재관의 접합부를 기준으로 소정거리만큼 이격 된 위치에서 중심선이 이루는 폐곡면을 기준으로 소정의 각도로 만곡시키는 제 2 벤딩공정을 수행하더라도 전술한 실시예서와 동일한 형태의 무전극 형광 램프를 제작할 수 있다.
또한 두개의 관형 소재관을 접합하여 벤딩 공정을 수행하더라도 동일한 결과를 얻을 수 있다. 즉, 도 11h 의 관형 소재관에 코팅 공정을 수행하고, 접합부를 형성한다.(도11i)
접합부가 형성된 관형 소재관의 양단을 밀봉한다.(도 11j)
상기 도 11i 와 도 11j 의 공정을 동일하게 수행하여 제 2 소재관을 제조한 후, 두 소재관의 대응되는 접합부를 상호 접합한다.(도 11k)
배기관을 형성하고, 접합된 소재관을 벤딩공정을 수행하여 U 자 형태로 만곡시킨다. 이하의 배기 및 가스주입공정, 배기관 제거공정, 자심 및 코일 설치공정 등은 상기에서와 동일하며, 전술한 실시예에서와 동일한 형태의 무전극 형광 램프를 제작할 수 있다.
이밖에도, 제 2 소재관 제조공정에서 배기관 형성공정을 실시하여 배기관이 형성된 제 2 소재관을 제조한 후, 소재관 접합공정에서 상기 제 2 소재관의 배기관을 제거하는 공정을 실시하더라도 전술한 실시예에서와 동일한 형태의 무전극 형광 램프를 제작할 수 있다.
도 12 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 형광램프의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 12a 에서 도 12c 까지의 공정은 도 11 에서 살펴본 1 차 벤딩공정, 코팅공정, 및 배기관 형성공정과 유사함으로 상세한 설명은 생략한다. 다만 본 실시예에서는 1 차 벤딩공정시, 두 직관부가 상호 예각을 형성하도록, 양 끝단이 모여진 형태로 벤딩공정을 수행하는 것을 대표적으로 도시하고 있다. 두 직관부가 평행한 형태, 벌어진 형태도 본 실시예에서 함께 고려될 수 있다.
상기의 1 차벤딩공정, 코팅공정, 및 배기관 형성공정을 수행한 후, 상기 제 1 소재관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정을 수행한다. 소재관의 양단을 밀봉하는 모양은 평평하게 또는 돔(dome)형태로 밀봉한다. 밀봉형태는 이외에도 필요에 따라 다양하게 할 수 있다.
전술한 실시예에서와 마찬가지로 3 차원 구조를 형성하기 위해 도 12a 내지 도 12b 의 공정을 반복 수행하여 동일한 형태의 제 2 소재관을 제작한 후, 상기 제 1 및 제 2 소재관의 양단의 소정 부위에 접합부를 형성한다. 상기 접합부는 접속구와 접속구 주위에 돌출된 부분을 포함하며, 접합부는 도 12e 에서와 같이 소재관들을 상호 접합하기 위하여 돌출된 형태로 형성되어야 한다.
접합부 형성공정 후, 상기 소재관들의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합하는 소재관 접합공정을 수행한다.(도12f)
상기 배기관을 통해 상기 접합된 제 1 및 제 2 소재관 내부를 배기하고, 소정의 방전 가스를 주입한 후, 상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정을 수행한다.
상기 도 12a 에서 도 12f 까지의 제조공정을 수행하여 도 12g 에 도시된 바와 같이 두개의 U 자형 소재관이 결합된 폐루프 3차원 입체구조 형태가 완성되면, 상기 접합된 소재관의 소정 영역(11)에 자심 및 코일을 설치함으로써, 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다.
도 12h 는 상기 접합구를 이용한 소재관들의 접합공정에서, 관형의 연결관을 이용하여 소재관들을 상호 접합하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다. 상기에서 "연결관" 이란 서로 다른 방전관의 양끝단을 연결하는 부분을 지칭한다.
상기 소재관 접합공정에서, 상기 제 1 및 제 2 소재관의 소정 부위에 접합구를 형성하고 관형의 제 1 및 제 2 연결관을 이용하여 상기 소재관들의 양단을 상호 대응하는 것끼리 사이관과 접합하는 공정을 수행하여 무전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다.
여기서, 연결관을 2 차 벤딩 공정을 통해 구부릴 경우에는 도 12f 와 같이 각 방전관의 양 종단이 형광램프의 중심축을 향하여 모인 형태가 되고, 이 경우에 전술한 실시예에서와 마찬가지로 형광램프로부터 발생되는 빛의 직진성에 의한 형광램프의 조도 및 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 13 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면이다.
소정 길이의 방전관용 소재관 을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정을 수행한다. 본 실시예에서는 1 차 벤딩공정시, 두 직관부가 상호 둔각을 형성하도록, 양 끝단이 벌어진 형태로 벤딩공정을 수행하는 것을 대표적으로 도시하고 있다.
상기 U 자 형태로 만곡된 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정과 소정길이의 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정은 전술한 도 11 과 동일하다.
관형의 연결관(도 13c)을 소정길이로 절단하고, 소정길이의 관형의 제 1 및 제 2 연결관의 내벽에 상기 형광층을 코팅하는 연결관 코팅공정을 수행한다.
상기 제 1 또는 제 2 연결관의 소정 부위에 소재관과 연결관 내부를 배기하기 위한 배기관을 형성하는 배기관 형성공정을 수행하고, 상기 연결관들의 양단을 밀봉하는 밀봉공정(도 13e)을 수행한다.
연결관의 양단을 밀봉하는 경우에도 전술한 실시예의 밀봉공정과 같이 밀봉하는 모양은 평평하게 또는 돔(dome)형태로 밀봉한다. 밀봉형태는 이외에도 필요에 따라 다양하게 할 수 있다
상기 제 1 및 제 2 연결관의 소정 부위에 상기 제 1 및 제 2 소재관을 접합 하기 위한 접합구를 형성(도 13f)하고, 상기 제 1 연결관에 상기 제 1 소재관의 일 종단과 상기 제 2 소재관의 일 종단을 접합하고, 상기 제 2 연결관에 상기 제 2 소재관의 다른 종단과 상기 제 2 소재관의 다른 종단을 접합(도 13g)한다.
상기 배기관을 통해 상기 접합된 제 1 및 제 2 소재관과 상기 제 1 및 제 2 연결관 내를 배기하고, 소정의 방전 가스를 주입한 후, 상기 배기관을 제거한다.
도 13h 에 도시 된 바와 같이 두개의 U 자형 소재관이 연결관에 의해 결합된 폐루프 3 차원 입체구조 형태가 완성되면, 상기 접합된 소재관의 소정 영역(11)에 자심 및 코일을 설치함으로써, 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프를 제작할 수 있게 된다.
또 다른 실시예로서 하나의 소재관만을 사용하여 형광램프를 제조 할 수 있으며, 이하에서 상기의 제조 공정을 설명한다.
소정길이의 방전관용 소재관을 타원형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정을 수행 하고, 상기 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하며, 상기 타원형 소재관의 양단을 상호 접합하여 폐루프 타원형을 형성한다.
상기에서 제 1 벤딩공정은 원형으로 수행할 수도 있다.
상기 폐루프 타원형의 소재관의 소정 부위에 소재관 내부를 배기하기 위한 배기관을 형성하고, 상기 폐루프 타원형 소재관의 U 자형 부위를 상호 대칭이 되는 두지점을 기준으로 소정 거리만큼 이격된 위치에서 중심선이 이루는 폐곡면을 기준으로 소정의 각도로 만곡시키는 제 2 벤딩공정을 수행한다.
상기 배기관을 통해 폐루프 타원형 소재관 내부를 배기하고, 소정의 방전 가스를 주입한 후, 상기 배기관을 제거한다.
상기 제조공정을 반복 수행하여 두개의 U 자형 소재관이 결합된 폐루프 3차원 입체구조 형태가 완성되면, 상기 접합된 소재관의 소정 영역에 자심 및 코일을 설치함으로써, 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다
도 14 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조공정을 도시한 도면이다.
전술한 도 13a 와 같은 소재관을 도 14a 에 도시된 바와 같은 나선형(spiral) 구조가 되도록 가공한 다음, 소재관 내벽에 형광층을 코팅한다.
그리고, 사이관에 코팅공정, 배기관 형성공정, 밀봉공정, 및 접합구 형성공정(도 13c 로부터 13d)을 수행한다. 상기에서 사이관(150)이란, 하나의 방전관의 양끝단을 연결하는 부분을 지칭한다.
상기 도 13 에서의 소재관 접합공정, 배기 및 가스 주입공정, 배기관 제거공 정, 및 상기 접합된 소재관의 소정 영역(11)에 자심 및 코일을 설치함으로써, 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다.
그리고, 이러한 폐루프 나선형 구조(도 14b)는 사이관(150)을 사용하지 않고, 도 14a 에 도시된 바와 같은 구조의 나선형 소재관 2 개를 사용하여 각각의 양 종단을 접합함으로써 도 14c 에 도시된 바와 같은 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프를 제조할 수 있다.
본 실시예는 수개의 나선형 소재관을 상호 접합하여 다양하게 변형 실시 가능하다.
한편, 전술한 각각의 실시예에서 각 소재관을 접합 또는 각 소재관과 사이관(150)을 접합하는 방법으로는 일반적인 용융 접합 공정을 이용하여 접합할 수도 있으며, 이와는 달리 물유리를 사용하여 접합할 수도 있는데, 이 물유리는 상대적으로 용융점이 낮기 때문에 일반적인 용융 접합보다 용이하게 접합 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.
다른 한편, 상술한 각각의 실시예를 통해 형성되는 3 차원 무전극 형광램프는 방전관(120)의 소정 부분(11)에 자심(110) 및 코일(130) 등을 형성하고, 상용 공급전력을 고주파 전력으로 변환시키기 위한 RF 소스(140)와 코일(130)을 연결하여 구동이 가능하게 되는데, 도 3 은 도 12f 에서와 같은 구조를 갖는 형광램프를 예로 하여 이를 도시하였다.
또한, 상술한 RF 소스(140)는 무전극 형광 램프와 일체형으로 구성될 수도 있지만, 별도로 분리되어 구성될 수도 있다. 그러나, 종래의 백열 전구나 고출력 램프를 용이하게 대체하기 위해서는 방전관(120)과 자심(110) 및 코일(130)과 함께 일체형으로 결합하여 구성하는 것이 바람직하다. 소켓은 전구, 형광등, 진공관 등에 전기를 공급하기 위한 투입구인 등시에 그것들을 지지하기 위한 기구를 말한다. 전구용에는 전구를 장치하는 방법에 따라 나사모양으로 틀어서 넣는 에디슨형과 꽂아 넣는 스완형이 있다. 에디슨형은 일반 가정의 옥내배선에 널리 사용되고 있으며, 보통 소켓이라고 하는 것이 이것이다. 일반 백열등 소켓과의 결합이 용이하도록 하기 위해서 본 발명의 무전극 형광 램프 하단에 나사산(螺絲山) 형태의 결합부를 더 구성하는 것이 바람직하다.
상술한 실시예와 도면은 본 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적으로 사용된 것일 뿐, 발명의 기술 범위를 한정하고자 하는 목적으로 사용된 것이 아니며, 또한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 범주 내에서 다양하게 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프는 나선형 보다 복잡한 형태의 입체적 구조를 가지도록 하거나 직선 및 나선형의 결합 형태 등으로도 변형하여 구현할 수 있음이 당업자에게 자명하므로, 역시 이 경우도 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있다고 할 것이다.
아울러 본 발명의 무전극 형광 램프가 일체로 구성되었는가 또는 수개의 부분으로 서로 분리될 수 있도록 구성되었는가의 여부는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나는가를 결정하는 데에 있어서 중요한 요소가 아님이 자명하며, 본 발명의 단순한 변형에 지나지 않는다고 볼 것이다.
또한, 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
본 발명에 의한 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프에 의하여 종래의 백열 전구나 고출력 램프를 위한 조명 장치에 그대로 사용될 수 있으며 제조가 간단한 관형의 3 차원적 입체적 구조를 가지는 새로운 구조의 무전극 형광등을 제공할 수 있다.

Claims (26)

  1. 복수의 U 자관부 및 상기 복수의 U 자관부를 폐루프를 이루도록 연결하는 연결관부를 포함하되, 방전 가스가 봉입되어 있고, 내벽에 형광체 막이 형성되며, 투광성 재질인 폐루프 구조의 관형 방전관 - 상기 복수의 U 자관부는, 상기 방전관 내부의 중심선에 의해 형성되는 가상의 폐곡면이 3차원 공간에 배열되는 입체적인 형상을 갖도록 연결됨 -;
    상기 방전관의 일부분을 둘러싸는 하나 이상의 자심;
    상기 자심 내부에 시변 자기장을 발생시킴으로써 상기 방전관에 전력을 공급하도록 상기 자심에 감겨 있는 하나 이상의 코일; 및
    상기 코일에 고주파(RF) 전력을 공급함으로써 상기 방전관 내부에 방전을 유지시키도록 하는 고주파 전력의 RF 소스를 포함하되,
    상기 RF 소스에서 발생하는 전력은 상기 코일에 공급되고, 공급된 RF 전력에 의하여 자심 내에 시변(time-varied) 자기장이 유도되며, 상기 유도된 자기장에 의하여 상기 방전관 내부로 전력이 공급되고,
    상기 하나 이상의 자심은, 상기 자심 내부에 유도된 자기장이 공기 중으로 손실되지 않도록 하는 투자율을 갖는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전관은 두 개의 U 자관부를 포함하고,
    각각의 상기 U 자관부는,
    두 개의 직관부; 및
    상기 자심에 의하여 일부분이 둘러싸이며 상기 두 개의 직관부를 연결하는 곡관부를 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 두 개의 직관부는 서로 평행하지 않으며, 상기 연결관부로부터 멀어질수록 상기 두 개의 직관부 사이의 간격이 좁아지며,
    상기 두 개의 U 자관부는 서로 평행하지 않으며, 상기 연결관부로부터 멀어질수록 상기 두 개의 U 자관부 사이의 간격이 좁아지는 3 차원 구조를 가지는 무전극 형광 램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전관은 두 개의 U 자관부를 포함하고,
    각각의 상기 U 자관부는,
    두 개의 직관부; 및
    상기 두 개의 직관부를 연결하는 곡관부를 포함하며,
    상기 자심은 상기 연결관부의 일부분을 둘러싸는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 두 개의 직관부는 서로 평행하지 않으며, 상기 연결관부로부터 멀어질수록 상기 두 개의 직관부 사이의 간격이 좁아지며,
    상기 두 개의 U 자관부는 서로 평행하지 않으며, 상기 연결관부로부터 멀어질수록 상기 두 개의 U 자관부 사이의 간격이 좁아지는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  6. 방전 가스가 봉입되어 있고, 내벽에 형광체 막이 형성되고, 투광성 재질이며, 방전관 내부의 중심선에 의해 형성되는 가상의 폐곡면이 3차원 공간에 배열되는 입체적인 형상을 갖는 폐루프 구조의 관형 방전관;
    상기 방전관의 일부분을 둘러싸는 하나 이상의 자심;
    상기 자심 내부에 시변 자기장을 발생시킴으로써 상기 방전관에 전력을 공급하도록 상기 자심에 감겨 있는 하나 이상의 코일; 및
    상기 코일에 고주파(RF) 전력을 공급함으로써 상기 방전관 내부에 방전을 유지시키도록 하는 고주파 전력의 RF 소스를 포함하되,
    상기 방전관은,
    하나 또는 그 이상의 쌍의 나선관부 - 각각의 쌍의 나선관부는, 나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 일측의 나선관부, 상기 일측의 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 타측의 나선관부, 및 상기 일측의 나선관부의 일단과 상기 타측의 나선관부의 일단을 연결하는 곡관부를 포함함 -; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 쌍의 나선관부를 폐루프를 이루도록 연결하는 연결관부를 포함하고,
    상기 RF 소스에서 발생하는 전력은 상기 코일에 공급되고, 공급된 RF 전력에 의하여 자심 내에 시변(time-varied) 자기장이 유도되며, 상기 유도된 자기장에 의하여 상기 방전관 내부로 전력이 공급되며,
    상기 하나 이상의 자심은, 상기 자심 내부에 유도된 자기장이 공기 중으로 손실되지 않도록 하는 투자율을 갖는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방전관은 하나의 쌍의 나선관부를 포함하되,
    상기 자심은 상기 연결관부의 일부분을 둘러싸는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 방전관은 두 개의 쌍의 나선관부를 포함하되,
    하나의 쌍의 상기 나선관부는,
    나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 제 1 나선관부;
    상기 제 1 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 2 나선관부; 및
    상기 제 1 나선관부 및 제 2 나선관부의 일단을 연결하는 제 1 곡관부를 포함하고,
    다른 쌍의 상기 나선관부는,
    나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 제 3 나선관부;
    상기 제 3 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 4 나선관부; 및
    상기 제 3 나선관부 및 제 4 나선관부의 일단을 연결하는 제 2 곡관부를 포함하며,
    상기 연결관부는,
    상기 제 1 나선관부와 제 3 나선관부의 타단을 연결하며, 상기 자심 중의 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 1 연결관부; 및
    상기 제 2 나선관부와 제 4 나선관부의 타단을 연결하며, 상기 자심 중의 다른 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 2 연결관부를 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 방전관은 세 개의 쌍의 나선관부를 포함하되,
    하나의 쌍의 상기 나선관부는,
    나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 제 1 나선관부;
    상기 제 1 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 2 나선관부; 및
    상기 제 1 나선관부와 제 2 나선관부의 일단을 연결하는 제 1 곡관부를 포함하고,
    다른 쌍의 상기 나선관부는,
    나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 제 3 나선관부;
    상기 제 3 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 4 나선관부; 및
    상기 제 3 나선관부 및 제 4 나선관부의 일단을 연결하는 제 2 곡관부를 포함하고,
    또 다른 쌍의 상기 나선관부는,
    나선형(Spiral)으로 꼬인 구조를 갖는 제 5 나선관부;
    상기 제 5 나선관부와 함께 꼬여져 2 중 코일 형태를 이루는 제 6 나선관부; 및
    상기 제 5 나선관부 및 제 6 나선관부의 일단을 연결하는 제 3 곡관부를 포함하며,
    상기 연결관부는,
    상기 제 1 나선관부와 제 3 나선관부의 타단을 연결하며, 상기 자심중의 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 1 연결관부;
    상기 제 4 나선관부와 제 5 나선관부의 타단을 연결하며, 상기 자심중의 다른 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 2 연결관부; 및
    상기 제 2 나선관부와 제 6 나선관부의 타단을 연결하며, 상기 자심 중의 또 다른 하나에 의하여 일부분이 둘러싸이는 제 3 연결관부를 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
  10. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 U 자 형태로 만곡된 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 제 1 소재관의 양단부의 일부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키는 제 2 벤딩공정;
    상기 제 1 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정, 코팅공정 및 제 2 벤딩공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합하여 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기하고, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 소재관 제조공정에 있어서, 상기 제 2 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정을 더 수행하며,
    상기 소재관 접합 공정은, 상기 제 2 소재관에 형성된 배기관을 제거하는 공정을 더 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  12. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 U 자 형태로 만곡된 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 제 1 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합하여 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 제 1 소재관에 있어서 접합부와 상기 제 1 소재관의 만곡된 부분 사이의 한 지점을 정하고, 당해 지점으로부터 상기 제 1 소재관의 만곡된 부분까지의 부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키며, 상기 제 2 소재관에 있어서 접합부와 상기 제 2 소재관의 만곡된 부분 사이의 한 지점을 정하고, 당해 지점으로부터 상기 제 2 소재관의 만곡된 부분까지의 부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키는 제 2 벤딩공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기하고, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 소재관 제조공정에 있어서, 상기 제 2 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정을 더 수행하며,
    상기 소재관 접합 공정은, 상기 제 2 소재관에 형성된 배기관을 제거하는 공정을 더 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  14. 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 제 1 소재관의 특정 부위에 접합부를 형성하는 접합부 형성 공정;
    상기 제 1 소재관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 코팅공정, 접합부 형성공정 및 밀봉공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 접합부를 상호 대응하는 것끼리 접합하여, 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 접합된 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 제 1 소재관 및 상기 제 2 소재관이 각각 U 자형을 형성하도록, 상기 접합된 소재관의 관형의 중앙 부위와 상기 접합된 소재관의 일단 사이의 한 지점을 정하고, 당해 지점으로부터 상기 접합된 소재관의 일단까지의 부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키며, 상기 접합된 소재관의 관형의 중앙 부위와 상기 접합된 소재관의 타단 사이의 한 지점을 정하고, 당해 지점으로부터 상기 접합된 소재관의 타단까지의 부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키는 벤딩공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기하고, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  15. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 U 자 형태로 만곡된 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 제 1 소재관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정;
    상기 제 1 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정, 코팅공정 및 밀봉공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 특정 부위에 접합부를 형성하는 접합부 형성공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 접합부를 상호 대응하는 것끼리 접합하여 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기하고, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 소재관 제조공정에 있어서, 상기 제 2 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정을 더 수행하며,
    상기 소재관 접합 공정은, 상기 제 2 소재관에 형성된 배기관을 제거하는 공정을 더 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  17. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 밴딩공정;
    상기 U 자 형태로 만곡된 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 제 1 소재관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정;
    상기 제 1 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 밴딩공정, 코팅공정 및 밀봉공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 특정 부위에 접합구를 형성하고, 관형의 제 1 연결관을 상기 제 1 및 제 2 소재관의 상호 대응하는 접합구에 접합하고, 관형의 제 2 연결관을 상기 제 1 및 제 2 소재관의 상호 대응하는 다른 접합구에 접합함으로써, 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 접합된 소재관을 상기 배기관을 통해 배기한 후, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 소재관 접합공정은, 상기 제 1 및 제 2 소재관의 U 자 형태로 만곡된 부분의 중심선이 이루는 폐곡면과, 상기 제 1 및 제 2 연결관의 각각이 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도를 형성하도록 접합하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 소재관 제조공정에 있어서, 상기 제 2 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정을 더 수행하며,
    상기 소재관 접합 공정은, 상기 제 2 소재관에 형성된 배기관을 제거하는 공정을 더 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  20. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 U 자 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 U 자 형태로 만곡된 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    관형의 제 1 및 제 2 연결관의 내벽에 상기 형광층을 코팅하는 연결관 코팅공정;
    상기 제 1 및 제 2 연결관 중 어느 하나에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 제 1 및 제 2 연결관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정;
    상기 제 1 및 제 2 연결관의 특정 부위에 상기 제 1 및 제 2 소재관을 접합하기 위한 접합구를 형성하는 접합구 형성공정;
    상기 제 1 연결관에 상기 제 1 소재관의 일 종단과 상기 제 2 소재관의 일 종단을 접합하고, 상기 제 2 연결관에 상기 제 1 소재관의 다른 종단과 상기 제 2 소재관의 다른 종단을 접합하는 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 제 1 및 제 2 소재관과 상기 제 1 및 제 2 연결관 내를 배기하고 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 제 1 및 제 2 연결관의 각각의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 소재관 접합공정은, 상기 제 1 및 제 2 소재관의 U 자 형태로 만곡된 부분의 중심선이 이루는 폐곡면과, 상기 제 1 및 제 2 연결관의 각각이 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도를 형성하도록 접합하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  22. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관용 소재관을 두 개의 U 자 형태를 결합시킨 타원 형태로 만곡시키는 제 1 벤딩공정:
    상기 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 소재관 내부의 중심선이 폐루프의 타원 형태를 형성하도록, 상기 소재관의 양단을 상호 접합하는 접합공정;
    상기 소재관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 소재관에 있어서 두 개의 U 자형 부위가 상호 대칭이 되는 부분과 상기 두 개의 U 자형 부위의 만곡되는 부분의 각각과의 사이의 한 지점씩을 정하고, 각각의 상기 지점으로부터 상기 만곡되는 부분을 0°보다 크고 180°보다 작은 미리 정해진 각도만큼 만곡시키는 제 2 벤딩공정;
    상기 배기관을 통해 상기 소재관의 내부를 배기하고, 상기 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  23. 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관용 소재관을 나선형(spiral) 구조가 되도록 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    관형의 사이관의 내벽에 형광층을 코팅하는 사이관 코팅공정;
    상기 사이관에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 사이관의 양단을 밀봉하는 밀봉공정;
    상기 사이관의 특정 부위에 상기 소재관을 접합하기 위한 접합구를 형성하는 접합구 형성공정;
    상기 소재관의 양단을 상기 사이관에 형성된 상기 접합구에 접합하는 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 소재관 및 상기 사이관 내부를 배기한 후 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 사이관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  24. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 나선형(spiral) 구조가 되도록 만곡시키는 제 1벤딩공정;
    상기 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 제 1 소재관 및 제 2 소재관 중 어느 하나에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 제 1 및 제 2 소재관의 양단을 상호 대응하는 것끼리 접합하여 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기하고, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  25. 3차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조 방법에 있어서,
    방전관의 일부를 구성하는 제 1 소재관을 나선형(spiral) 구조가 되도록 만곡시키는 제 1 벤딩공정;
    상기 제 1 소재관의 내벽에 형광층을 코팅하는 코팅공정;
    상기 방전관의 다른 일부를 구성하는 제 2 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 2 소재관 제조공정;
    상기 방전관의 나머지 일부를 구성하는 제 3 소재관에 상기 제 1 벤딩공정 및 코팅공정을 수행하는 제 3 소재관 제조공정;
    상기 제 1 내지 제 3 소재관 중 어느 하나에 배기관을 형성하는 배기관 형성공정;
    상기 제 1 소재관의 양단을 상기 제 2 소재관과 제 3 소재관의 일단에 상호 대응하는 것끼리 접합하고, 제 2 소재관과 제 3 소재관의 타단을 상호 대응하는 것끼리 접합하여, 접합된 소재관을 형성하는 소재관 접합공정;
    상기 배기관을 통해 상기 접합된 소재관 내부를 배기한 후, 상기 접합된 소재관 내에 방전 가스를 주입하는 배기 및 주입공정;
    상기 배기관을 제거하는 배기관 제거공정;
    상기 접합된 소재관의 일부분에 자심 및 코일을 설치하는 자심 및 코일 설치공정을 포함하는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광램프의 제조방법.
  26. 2 중 코일 형태의 하나 또는 그 이상의 나선관부 및 상기 하나 또는 그 이상의 나선관부를 폐루프를 이루도록 연결하는 연결관부를 포함하되, 방전 가스가 봉입되어 있고, 내벽에 형광체 막이 형성되고, 투광성 재질인 폐루프 구조의 관형 방전관 - 상기 하나 또는 그 이상의 나선관부는, 상기 방전관 내부의 중심선에 의해 형성되는 가상의 폐곡면이 3차원 공간에 배열되는 입체적인 형상을 갖도록 연결됨 -;
    상기 방전관의 일부분을 둘러싸는 하나 이상의 자심;
    상기 자심 내부에 시변 자기장을 발생시킴으로써 상기 방전관에 전력을 공급하도록 상기 자심에 감겨 있는 하나 이상의 코일; 및
    상기 코일에 고주파(RF) 전력을 공급함으로써 상기 방전관 내부에 방전을 유지시키도록 하는 고주파 전력의 RF 소스를 포함하되,
    상기 RF 소스에서 발생하는 전력은 상기 코일에 공급되고, 공급된 RF 전력에 의하여 자심 내에 시변(time-varied) 자기장이 유도되며, 상기 유도된 자기장에 의하여 상기 방전관 내부로 전력이 공급되며,
    상기 하나 이상의 자심은, 상기 자심 내부에 유도된 자기장이 공기 중으로 손실되지 않도록 하는 투자율을 갖는 3 차원 구조를 갖는 무전극 형광 램프.
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