KR100901383B1 - Waveguide and plasma lighting system having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치에 관한 것으로, 도파관에 전자파 전송선로로 동작하는 연장부를 형성하고 연장부의 한쪽 끝단에 마그네트론을 장착하여 무전극 전구로부터 분리함으로써, 부하 임피던스와 소스 임피던스 간의 정합을 향상시키고 이로 인해 반사파에 의해 마그네트론의 특성이 변하는 것을 줄일 수 있으며 무전극 조명장치의 광효율을 향상시킬 수 있는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공한다.The present invention relates to a waveguide and an electrodeless lighting device having the same, and forms an extension that operates as an electromagnetic wave transmission line in the waveguide, and is equipped with a magnetron at one end of the extension to separate the electrode from the electrodeless bulb, thereby preventing the load impedance from the source impedance. The present invention provides a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, which can improve the matching and thereby reduce the change of the characteristics of the magnetron due to the reflected wave, and improve the light efficiency of the electrodeless illumination device.

도파관, 연장부, 임피던스 정합, 전자파 전송선로 Waveguides, Extensions, Impedance Matching, Electromagnetic Wave Transmission Lines

Description

도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치 {WAVEGUIDE AND PLASMA LIGHTING SYSTEM HAVING THE SAME}Waveguide and Electrodeless Illuminator with Same {WAVEGUIDE AND PLASMA LIGHTING SYSTEM HAVING THE SAME}

도 1은 종래의 무전극 조명장치를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional electrodeless lighting device,

도 2는 도 1에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the main part of the electrodeless lighting device according to Figure 1,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도,Figure 3 is a perspective view showing the main part of the electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3에 따른 무전극 조명장치의 평면도,4 is a plan view of the electrodeless lighting device according to FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 평면도. 5 is a plan view showing a main portion of an electrodeless lighting device according to another embodiment of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

200 : 마그네트론 210 : 출력부200: magnetron 210: output unit

300 : 튜너 400 : 도파관300: tuner 400: waveguide

411 : 슬롯 420 : 연장부411 slot 420 extension

500 : 공진기500: resonator

본 발명은 연장된 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용이하게 임피던스 매칭을 할 수 있기 때문에 광효율이 향상되는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to an extended waveguide and an electrodeless illumination device having the same, and more particularly, to a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, which improve light efficiency because impedance matching can be easily performed.

일반적으로 무전극 조명장치는 비교적 신광원으로 인식되고 있는 램프 장치이다. 무전극 조명장치는 직경 25~40mm의 석영구에 아르곤 등 발광물질을 봉입하여 무전극 전구를 이루고, 이 무전극 전구를 마이크로파 공동(cavity)에 가둬 마그네트론으로 2.45GHz의 마이크로파 방전을 일으켜 상기 무전극 전구의 발광물질에서 발광효율이 높고 연색성이 좋은 백색광의 연속 스펙트럼을 얻도록 하는 램프 장치이다.In general, an electrodeless lighting device is a lamp device that is recognized as a relatively new light source. The electrodeless lighting device forms an electrodeless bulb by placing a light emitting material such as argon into a quartz sphere having a diameter of 25 to 40 mm, and trapping the electrodeless bulb in a microwave cavity to generate a microwave discharge of 2.45 GHz with a magnetron. It is a lamp device to obtain a continuous spectrum of white light with high luminous efficiency and good color rendering in the light emitting material of the bulb.

도 1은 종래의 무전극 조명장치를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional electrodeless lighting device, Figure 2 is a perspective view showing the main part of the electrodeless lighting device according to FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 무전극 조명장치는, 케이싱(10)의 내부에 장착되어 전자파를 생성하는 마그네트론(20)과, 상기 마그네트론(20)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압발생기(30)와, 상기 마그네트론(20)의 출력부에 연통되어 그 마그네트론(20)에서 생성된 전자파를 전달하는 도파관(40)과, 상기 도파관(40)의 출구에 연통되어 그 출구를 통해 전달되는 전자파가 공진되는 공진기(50)와, 상기 공진기(50)의 내부에 수용되어 전자파 에너지에 의해 봉입물질이 플라즈마화 되면서 빛을 발생하는 무전극 전구(60)와, 상기 공진기(50)와 무전극 전구(60)가 수용되어 그 무전극 전구(60)에서 발생되는 빛을 전방으로 반사하는 반사갓(70)과, 상기 무전극 전구(60) 후방측의 공진기(50) 내부에 장착되어 전자파 는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(80)과, 상기 케이싱(10)의 일측에 설치되어 마그네트론(20)과 고압발생기(30)를 냉각하는 냉각팬(90)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional electrodeless lighting device includes a magnetron 20 mounted inside a casing 10 to generate electromagnetic waves, and a commercial AC power is boosted and supplied to the magnetron 20 at a high pressure. The high pressure generator 30 and the waveguide 40 which communicates with the output of the magnetron 20 and transmits electromagnetic waves generated by the magnetron 20, and the outlet of the waveguide 40 communicates with the outlet. A resonator 50 in which electromagnetic waves transmitted through the resonance are resonated, an electrodeless light bulb 60 which is accommodated in the resonator 50 and generates light as the encapsulation material is plasma-formed by electromagnetic energy, and the resonator 50. And the electrodeless bulb 60 is accommodated in the reflection shade 70 for reflecting forward the light generated from the electrodeless bulb 60, and the resonator 50 in the rear side of the electrodeless bulb 60, Dielectric reflecting light while passing electromagnetic waves It is installed on one side of the bowl 80 and the casing 10 is composed of a cooling fan 90 for cooling the magnetron 20 and the high voltage generator 30.

상기 공진기(50)는 빛은 통과시키는 반면 전자파는 가둘 수 있도록 메시 형상으로 형성된다.The resonator 50 is formed in a mesh shape so that light can pass while electromagnetic waves can be trapped.

도면 중 미설명 부호 "62"는 상기 무전극 전구(61)가 연결되는 축부이다.In the drawing, reference numeral 62 denotes a shaft portion to which the electrodeless light bulb 61 is connected.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 무전극 조명장치에 따른 도파관(40)은 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 위에서 보았을 때는 대략 원통형을 이룬다. 이와 같이 구부려진 도파관(40)의 양단은 서로 맞닿지 않고 벽면(42)이 형성되어 있다. 또한, 전자파를 상기 공진기(50)로 보낼 수 있도록 상기 도파관(40)의 상면(또는 수평면)에는 슬롯(41)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the waveguide 40 according to the conventional electrodeless illuminating device is formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound so as to form an arc in a longitudinal direction thereof, and when viewed from above, has a substantially cylindrical shape. The both ends of the waveguide 40 bent in this manner are formed so that the wall surface 42 is not in contact with each other. In addition, a slot 41 is formed on an upper surface (or a horizontal surface) of the waveguide 40 so that electromagnetic waves can be sent to the resonator 50.

도면 중 미설명 부호 "21"은 상기 마그네트론(20)의 출력부이다.In the drawing, reference numeral 21 denotes an output of the magnetron 20.

그러나, 상기와 같은 종래의 무전극 조명장치는, 마그네트론이 벽면에 근접하여 도파관에 장착되어 있기 때문에 조명장치가 동작하게 되면 도파관이 하나의 공진기로 작동하게 되어 무전극 전구와 마그네트론 상호간의 최대 파워 전달을 위한 임피던스 매칭이 어려워 광효율이 저하되며 조명장치의 성능이 마그네트론에 민감하게 영향을 받는 문제가 있었다.However, in the conventional electrodeless lighting device as described above, since the magnetron is mounted on the waveguide close to the wall surface, when the lighting device is operated, the waveguide operates as one resonator, so that the maximum power transfer between the electrodeless bulb and the magnetron is achieved. Difficult to match impedance for the light efficiency is reduced and there was a problem that the performance of the lighting device is sensitive to the magnetron.

또한, 공진기의 특성인 공진주파수와 품질계수(Quality factor, 공진에서 주파수 특성을 표시하는 품질계수)를 분석하는 것이 어렵고, 전자파의 반사파에 의해서 마그네트론이 직접 영향을 받아서 조명장치의 양산성과 신뢰성이 낮아지는 문제도 있었다.In addition, it is difficult to analyze the resonant frequency and quality factor (quality factor indicating the frequency characteristic at resonance), which are the characteristics of the resonator, and the magnetron is directly affected by the reflected wave of electromagnetic waves, resulting in low productivity and reliability of the lighting device. There was also a loss.

뿐만 아니라, 규격화된 도파관과 연결하는 것이 어려워 전자파의 특성인자인 공진주파수, 출력, 품질계수 또는 전압정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)를 추출하는 것이 어려웠다.In addition, it was difficult to connect with standardized waveguides, which made it difficult to extract the resonance frequency, output, quality factor, or voltage standing wave ratio (VSWR), which are characteristics of electromagnetic waves.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 전자파 전송선로 역할을 할 수 있도록 연장부를 형성하여 마그네트론과 무전극 전구를 분리시킴으로써 임피던스 정합 향상을 통해 광효율을 증가시킬 수 있는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the present invention can form an extension to act as an electromagnetic wave transmission line to increase the light efficiency by improving the impedance matching by separating the magnetron and the electrodeless bulb. It is an object of the present invention to provide a waveguide and an electrodeless illumination device having the same.

본 발명의 다른 목적은 공진기의 특성에 관계되는 인자를 용이하게 분석할 수 있어 양산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 무전극 조명장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrodeless illumination device that can easily analyze the factors related to the characteristics of the resonator to improve mass productivity and reliability.

본 발명의 또 다른 목적은 규격화된 사이즈의 도파관과 연결이 가능한 도파관을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a waveguide that can be connected to a waveguide of a standard size.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 양단이 서로 연결되지 않도록 그 일단이 직선상으로 연장된 연장부를 포함하는 도파관을 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention is a hollow hexahedron is formed in a shape wound so that its longitudinal direction is an arc, a waveguide including an extension extending in a straight line so that both ends are not connected to each other; to provide.

상기와 같이 구성함으로써, 도파관의 연장부가 전자파의 전송선로 역할을 하게 되어 임피던스 정합을 향상시킬 수 있으며 광효율을 증가시킬 수 있다.By constructing as described above, the extension portion of the waveguide serves as a transmission line of electromagnetic waves, thereby improving impedance matching and increasing light efficiency.

여기서, 상기 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 부분에는 슬롯이 구비된 것이 바람직하다. 즉, 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 부분의 상면 또는 수평면에 슬롯을 형성하여 전자파를 공진기로 보낼 수 있다.Here, it is preferable that a slot is provided in a portion formed in the shape of winding the hollow hexahedron. That is, by forming a slot in the upper surface or the horizontal surface of the portion formed in the shape of the hollow hexahedron can send an electromagnetic wave to the resonator.

또한, 상기 연장부에는 유전체로 형성된 튜너가 설치된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 전자파의 전송선로 역할을 하는 연장부에 유전체로 형성된 튜너를 설치하여 임피던스 정합을 더 향상시킬 수 있다.In addition, the extension is characterized in that the tuner formed of a dielectric is installed. As described above, an impedance matching device may be further improved by installing a tuner formed of a dielectric part in an extension part that serves as a transmission line for electromagnetic waves.

한편, 본 발명은, 전자파를 발생시키는 마그네트론; 상기 마그네트론의 출력부에 연통되어 전자파를 안내하기 위해 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 양단이 서로 연결되지 않도록 그 일단이 직선상으로 연장된 연장부를 구비한 도파관; 상기 도파관의 출구에 연통되어 전달되는 전자파를 공진시키는 공진기; 및 상기 공진기의 내에 설치되어 그 내부에 플라즈마화 되면서 빛이 발생되도록 발광물질이 봉입된 무전극 전구;를 포함한 무전극 조명장치를 제공한다.On the other hand, the present invention, a magnetron for generating an electromagnetic wave; A waveguide formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound so as to form an arc in its longitudinal direction to communicate with the output of the magnetron, and having one end extending in a straight line so that both ends thereof are not connected to each other; A resonator for resonating electromagnetic waves communicated with the outlet of the waveguide; And an electrodeless light bulb in which a light emitting material is encapsulated so as to generate light while being plasma-installed in the resonator.

여기서, 상기 연장부의 길이는 상기 마그네트론에서 발생하는 전자파의 관내파장의 1/2 보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인해 상기 마그네트론이 상기 무전극 램프와 공간적으로 분리될 수 있다.Here, the length of the extension is preferably formed longer than half of the tube wavelength of the electromagnetic wave generated in the magnetron. As a result, the magnetron may be spatially separated from the electrodeless lamp.

또한, 상기 도파관 중에서, 상기 공진기와 결합되는 부분에는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the waveguide, characterized in that the slot is formed in the portion coupled to the resonator.

한편, 상기 마그네트론은 상기 연장부의 끝단측에 설치됨으로써, 부하부인 상기 무전극 전구와 공간적으로 분리되어 양자 사이에 전자파 전송선로가 형성될 수 있다.On the other hand, the magnetron is installed on the end side of the extension portion, it is spatially separated from the electrodeless bulb which is the load portion can be formed an electromagnetic wave transmission line between the two.

상기 도파관에는 유전체로 된 튜너가 형성되며, 여기서 상기 튜너는, 상기 마그네트론과 상기 공진기의 사이에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.A tuner made of a dielectric is formed in the waveguide, wherein the tuner is preferably formed to be positioned between the magnetron and the resonator.

또한, 상기 도파관은, 상기 연장부와 평행하게 상기 공진기의 중심을 지나는 선에 대하여 비대칭인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 상기 공진기의 중심을 지나는 선에 대하여 도파관을 비대칭이 되도록 형성함으로써 전자파의 전송선로의 길이를 길게 형성하여 임피던스 정합을 향상시킬 수 있는 것이다.The waveguide may be asymmetrical with respect to a line passing through the center of the resonator in parallel with the extension portion. Thus, by forming the waveguide asymmetrically with respect to the line passing through the center of the resonator it is possible to improve the impedance matching by forming a long transmission line of the electromagnetic wave.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.The objects and features of this invention will become more apparent from the following detailed description.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and operation according to an embodiment of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.

또한, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the same reference numerals are given to the same and the same components as those described above, and detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 무전극 조명장치의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전극 조명장치의 요부를 도시한 평면도이다. 3 is a perspective view illustrating a main part of an electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view of the electrodeless lighting device according to FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view of another electrode of the present invention. It is a top view which shows the principal part of an electrode illuminating device.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무전극 조명장치의 요부는 전자파를 발생시키는 마그네트론(200)과, 상기 마그네트론(200)의 출력부(210)가 일단에 장착된 도파관(400)과, 상기 마그네트론(200)과 분리되어 상기 도파관(400)에 장착된 무전극 전구(600)와, 상기 무전극 전구(600)를 수용하며 상기 도파관(400)에 장착되는 공진기(500)를 포함하여 구성된다.3 and 4, the main portion of the electrodeless lighting device according to an embodiment of the present invention, the magnetron 200 for generating electromagnetic waves, and the output portion 210 of the magnetron 200 at one end The waveguide 400 is mounted, the electrodeless bulb 600 mounted on the waveguide 400 is separated from the magnetron 200, and the electrodeless bulb 600 is accommodated in the waveguide 400. It comprises a resonator 500.

상기 무전극 전구(600)는 발광부(610)와 축부(620)로 이루어지며, 상기 축부(620)에 연결된 모터(미도시)에 의해 회전하며, 상기 무전극 전구(600)의 뒤쪽에는 유전체 거울(630)이 상기 공진기(500) 내부에 설치되어 있다.The electrodeless light bulb 600 is composed of a light emitting unit 610 and the shaft 620, rotated by a motor (not shown) connected to the shaft 620, the dielectric behind the electrodeless bulb 600 The mirror 630 is installed inside the resonator 500.

여기서, 상기 도파관(400)은 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성된 부분(410)과, 이 감은 부분에서 연장된 연장부(420)를 포함하여 구성된다.Here, the waveguide 400 is configured to include a portion 410 formed in a shape in which the hollow cube is wound in a longitudinal direction to form an arc, and an extension 420 extending from the wound portion.

상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)은 속이 빈 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 구부려진 형태를 가지며, 중공의 육면체의 단면을 이루는 사각형의 장변방향으로 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.The wound portion 410 has a shape in which the hollow cube is bent to form an arc in a longitudinal direction thereof, and is preferably formed to have a circular arc shape in a long side direction of a quadrangle that forms a cross section of the hollow cube. .

상기에서는 도파관(400)의 형상으로 중공의 육면체를 설명하였으나, 도파관의 형태는 중공의 육면체에 국한되지 않고, 중공의 원기둥 형상 등 다양한 중공의 다각형통체가 적용될 수 있다.In the above description, the hollow hexahedron in the shape of the waveguide 400 is described, but the shape of the waveguide is not limited to the hollow hexahedron, and various hollow polygonal bodies such as the hollow cylindrical shape may be applied.

상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)의 막혀 있는 일단은 벽면(412)을 형성한다. 여기서 벽면(412)은 상기 도파관(400)을 따라 전송된 전자파의 전송 방향을 가이드해 주는 역할을 한다.The closed end of the portion 410 formed in the wound shape forms a wall surface 412. The wall surface 412 guides the transmission direction of the electromagnetic wave transmitted along the waveguide 400.

한편, 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)의 타단에는, 원호모양으로 감긴 부분(410)의 접선 방향으로 연장된 연장부(420)가 형성된다. 이 때, 상기 연장부(420)는 곡률을 가지지 않은 곧은 모양으로 형성되는 것이 전자파 전송에 유리하다.On the other hand, at the other end of the wound portion 410 is formed, an extension portion 420 extending in the tangential direction of the portion 410 wound in an arc shape is formed. In this case, it is advantageous for the electromagnetic wave transmission that the extension part 420 is formed in a straight shape without curvature.

여기서, 상기 연장부(420)는 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)과 일체로 형성될 수도 있을 뿐만 아니라, 별개로 형성될 수도 있다.Here, the extension part 420 may be formed integrally with the portion 410 formed in the wound shape, or may be formed separately.

상기 연장부(420)와 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)을 일체로 형성할 경우에는 중공의 육면체의 일단 즉, 상기 벽면(412)이 형성된 일단을 감아서 원호를 이루게 함으로써 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)을 형성하고, 중공의 육면체의 타단은 원래의 상태를 유지하여 상기 연장부(420)를 형성하게 된다.In the case of integrally forming the extension portion 420 and the portion 410 formed in the wound shape, one end of the hollow hexahedron, that is, one end in which the wall surface 412 is formed, is wound to form an arc. The portion 410 is formed, and the other end of the hollow cube maintains its original state to form the extension 420.

이 때, 상기 벽면(412)이 형성된 일단은 상기 연장부(420)와 닿지 않도록 이격되어 형성되는 것이 효과적이다. 상기 벽면(412)이 상기 연장부(420)와 닿지 않도록 함으로써 전자파가 일정한 방향으로 전송될 수 있다.At this time, one end of the wall surface 412 is formed is effectively spaced apart so as not to contact the extension 420. The electromagnetic wave may be transmitted in a predetermined direction by preventing the wall surface 412 from contacting the extension part 420.

또한, 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)과 상기 연장부(420)를 별개로 형성할 경우에는 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감아서 형성된 부분(410)을 별개로 형성된 연장부(420)와 연결하면 된다.In addition, when separately forming the wound part 410 and the extension part 420, the extension part formed separately from the part 410 formed by winding a hollow hexahedron to form an arc in its longitudinal direction ( 420).

여기서, 상기 감은 모양으로 형성된 부분(410)을 별개로 형성할 경우에는 규격화된 도파관에 연결하여 사용할 수 있는 장점이 있다.In this case, when the winding portion 410 is formed separately, there is an advantage that it can be used by connecting to a standardized waveguide.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 감긴 모양으로 형성된 부분(410)과 상기 연장부(420)의 폭을 다르게 형성할 수도 있으며, 상기 연장부(420)의 폭을 상기 감긴 모양으로 형성된 부분(410)의 폭보다 작게 형성할 경우에는, 폭이 큰 쪽에서 폭이 작은 쪽으로 향해 가면서 점점 폭이 감소하는 연결부가 형성될 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, the width of the portion 410 and the extension portion 420 formed in the wound shape may be formed differently, the width of the extension portion 420 formed in the wound shape In the case where the width is smaller than the width of 410, a connecting portion that gradually decreases in width from the larger width to the smaller width may be formed.

상기 감긴 모양으로 형성된 부분(420)의 상면 또는 수평면(H-Plane)에는 상기 도파관(400)을 따라 전송된 전자파를 상기 공진기(500)로 보내기 위한 슬 롯(411)이 형성된다. 상기 슬롯(411)은 상기 공진기(500) 또는 상기 감긴 모양으로 형성된 부분(410)의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. A slot 411 for transmitting electromagnetic waves transmitted along the waveguide 400 to the resonator 500 is formed on an upper surface or a horizontal surface (H-plane) of the wound portion 420. The slot 411 may be formed to have the same curvature as the curvature of the resonator 500 or the wound portion 410.

또한, 상기 슬롯(411)은 그 양단이 서로 연통되도록 형성될 수도 있고, 맞닿지 않도록 형성될 수도 있다. 이와 같이 상기 슬롯(411)은 상기 공진기(500)에 효과적으로 전자계 에너지가 커플링될 수 있도록 설계된다.In addition, the slots 411 may be formed so that both ends thereof communicate with each other, or may not be in contact with each other. As such, the slot 411 is designed to effectively couple electromagnetic field energy to the resonator 500.

상기 마그네트론(200)의 출력부(210)는 상기 연장부(420)의 일단측에 설치되며, 상기 무전극 전구(600)는 상기 감긴 모양으로 형성된 부분(410)의 중심부에 설치된다. 이와 같이, 부하부를 구성하는 상기 무전극 전구(600)와, 소스부를 구성하는 상기 마그네트론(200)을 공간적으로 분리함으로써 상기 마그네트론(200)과 상기 무전극 전구(600)의 사이에 직선으로 형성된 전자파 전송선로(TL)을 형성할 수 있다.The output portion 210 of the magnetron 200 is installed at one end of the extension portion 420, the electrodeless bulb 600 is installed in the center of the portion 410 formed in the wound shape. As such, the electromagnetic wave 600 formed in the load part and the magnetron 200 constituting the source part are spatially separated from each other to form a straight line between the magnetron 200 and the electrodeless light bulb 600. The transmission line TL may be formed.

여기서, 상기 연장부(420)는 상기 마그네트론(200)과 상기 무전극 전구(600)를 분리하기 위해 전자파의 관내파장의 1/2 보다 긴 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 길이로 상기 연장부(420)를 형성함으로써 효과적인 임피던스 정합을 이룰 수 있다.Here, the extension portion 420 is preferably formed to have a length longer than 1/2 of the tube wavelength of the electromagnetic wave to separate the magnetron 200 and the electrodeless bulb 600. By forming the extension 420 to this length, an effective impedance match can be achieved.

또한, 상기 연장부(420)와 평행하게 상기 공진기(500)의 중심을 지나는 선(A-A)에 대하여 상기 도파관(400)은 비대칭을 이루도록 형성된다.In addition, the waveguide 400 is formed to be asymmetric with respect to the line A-A passing through the center of the resonator 500 in parallel with the extension part 420.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연장부(420)에 유전체로 형성된 튜너(300)를 더 설치할 수도 있다. 이와 같이 상기 연장부(420)에 상기 튜너(300)를 설치함으로써 부하부인 상기 무전극 전구(600)와 소스부인 상기 마그네트론(200) 사이의 임피던스 정합을 시키는데 더 적합하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, a tuner 300 formed of a dielectric may be further installed in the extension part 420. In this way, by installing the tuner 300 in the extension part 420, it is more suitable for impedance matching between the electrodeless light bulb 600 serving as the load and the magnetron 200 serving as the source.

상기 튜너(300)는 전자파의 전송선로로 동작하는 영역에 설치된다. 즉, 상기 튜너(300)는 상기 무전극 전구(600)와 상기 마그네트론(200)의 사이에 위치하도록 형성된다.The tuner 300 is installed in a region operating as a transmission line of electromagnetic waves. That is, the tuner 300 is formed to be located between the electrodeless bulb 600 and the magnetron 200.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 무전극 조명장치는 다음과 같이 작동한다. By such a configuration, the electrodeless lighting device according to the present invention operates as follows.

상기 연장부(420)의 일단에 장착된 상기 마그네트론(200)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수(2.45 GHz)를 갖는 전자파가 생성되고, 이 전자파는 상기 도파관(400)을 통해 공진기(500) 내부로 방사되면서 상기 무전극 전구(600)의 발광부(600) 내에 봉입된 불활성가스가 여기된다. 이 과정에서 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛이 발생되고, 이 빛은 상기 반사갓(70, 도 1 참조)과 유전체거울(630)에 의해 전방으로 반사되면서 조명작용을 하게 된다.The magnetron 200 mounted at one end of the extension part 420 generates an electromagnetic wave having a very high frequency (2.45 GHz) while oscillating by high pressure, and the electromagnetic wave is resonator 500 through the waveguide 400. The inert gas encapsulated in the light emitting part 600 of the electrodeless light bulb 600 is excited while being radiated inside. In this process, the light emitting material continuously emits plasma, and light having a unique emission spectrum is generated, and the light is reflected forward by the reflection shade 70 (see FIG. 1) and the dielectric mirror 630 to illuminate. do.

즉, 상기 전자파는 상기 도파관(400)의 연장부(420)에 형성되는 전송선로(TM)를 지나 상기 슬롯(411)을 통해 상기 공진기(500)로 유입되어, 상기 공진기(500) 내부에 큰 전계 강도를 가지는 모드를 생성하여 상기 무전극 전구(600)에 삽입된 황분자를 여기시켜 점등이 이루어지게 된다.That is, the electromagnetic wave flows into the resonator 500 through the slot 411 through the transmission line TM formed in the extension part 420 of the waveguide 400 and is large inside the resonator 500. By generating a mode having an electric field strength, the sulfur molecules inserted into the electrodeless light bulb 600 are excited to be turned on.

이 때, 상기 무전극 전구(600)와 상기 마그네트론(200)이 분리되고 양자 사이에 전자파의 전송선로가 형성함으로써, 무전극 조명장치가 작동하더라도 상기 마그네트론(200)이 설치된 상기 연장부(420)가 별개의 공진기로 작동하지 않게 되어 고, 상기 무전극 전구(600)와 상기 마그네트론(200) 상호간의 최대 파워 전달을 위한 임피던스 정합이 용이하게 이루어진다. At this time, the electrodeless bulb 600 and the magnetron 200 are separated, and a transmission line of electromagnetic waves is formed therebetween, so that the extension part 420 provided with the magnetron 200 even though the electrodeless lighting device is operated. Since it does not operate as a separate resonator, impedance matching for maximum power transfer between the electrodeless bulb 600 and the magnetron 200 is easily performed.

또한, 이 전송선로에 상기 튜너(300)를 장착함으로써 임피던스 정합이 더 용이하게 이루어진다.In addition, impedance matching is made easier by mounting the tuner 300 on the transmission line.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 도파관에 전자파 전송선로로 동작하는 연장부를 형성하고 연장부의 한쪽 끝단에 마그네트론을 장착하여 무전극 전구로부터 분리함으로써, 부하 임피던스와 소스 임피던스간의 정합을 향상시키고 이로 인해 반사파에 의해 마그네트론의 특성이 변하는 것을 줄일 수 있으며 무전극 조명장치의 광효율을 향상시킬 수 있는 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공한다.As described above, the present invention forms an extension that acts as an electromagnetic wave transmission line in the waveguide and installs a magnetron at one end of the extension to separate it from the electrodeless bulb, thereby improving matching between the load impedance and the source impedance, thereby improving the reflection wave. The present invention provides a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, which can reduce the change in the characteristics of the magnetron and improve the light efficiency of the electrodeless illumination device.

또한, 본 발명은 공진기의 특성 지표를 나타내는 공진주파수와 품질계수을 측정하는데 있어서 마그네트론을 배제함으로써 정확한 측정이 가능하게 되고 이로 인해 신뢰성이 향상된 무전극 조명장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an electrodeless illumination device that can be accurately measured by eliminating the magnetron in measuring the resonant frequency and the quality coefficient indicating the characteristic index of the resonator, thereby improving reliability.

또한, 본 발명은 규격화된 사이즈의 도파관과 연결이 가능하여 생산성이 향상된 도파관 및 이를 구비한 무전극 조명장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a waveguide and an electrodeless illumination device having the same, which can be connected to a waveguide having a standardized size, thereby improving productivity.

Claims (10)

중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 양단이 서로 연결되지 않도록 그 일단이 직선상으로 연장된 연장부를 포함하는 도파관.A waveguide formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound in a longitudinal direction to form an arc, and one end of which extends in a straight line so that both ends thereof are not connected to each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중공의 육면체를 감은 모양으로 형성된 부분에는 슬롯이 구비된 것을 특징으로 하는 도파관.The waveguide, characterized in that the slot is provided in the portion formed in the shape of the hollow hexahedron. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 연장부에는 유전체로 형성된 튜너가 설치된 것을 특징으로 하는 도파관.The extension part is a waveguide, characterized in that a tuner formed of a dielectric is installed. 전자파를 발생시키는 마그네트론;A magnetron for generating electromagnetic waves; 상기 마그네트론의 출력부에 연통되어 전자파를 안내하기 위해 중공의 육면체를 그 길이방향이 원호를 이루도록 감은 모양으로 형성되며, 양단이 서로 연결되지 않도록 그 일단이 직선상으로 연장된 연장부를 구비한 도파관;A waveguide formed in a shape in which a hollow hexahedron is wound so as to form an arc in its longitudinal direction to communicate with the output of the magnetron, and having one end extending in a straight line so that both ends thereof are not connected to each other; 상기 도파관의 출구에 연통되어 전달되는 전자파를 공진시키는 공진기; 및A resonator for resonating electromagnetic waves communicated with the outlet of the waveguide; And 상기 공진기의 내에 설치되어 그 내부에 플라즈마화 되면서 빛이 발생되도록 발광물질이 봉입된 무전극 전구;를 포함한 무전극 조명장치.And an electrodeless light bulb in which a light emitting material is encapsulated so as to generate light while being plasma inside the resonator. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 연장부의 길이는 상기 마그네트론에서 발생하는 전자파의 관내파장의 1/2 보다 더 긴 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The length of the extension is electrodeless illumination device, characterized in that longer than 1/2 of the wavelength of the tube in the electromagnetic wave generated in the magnetron. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 도파관 중에서, 상기 공진기와 결합되는 부분에는 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The electrodeless illumination device, characterized in that the slot is formed in the portion of the waveguide coupled to the resonator. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 6, 상기 마그네트론은 상기 연장부의 끝단측에 설치된 것을 특징으로 하는 무전극 조명장치.The magnetron is an electrodeless lighting device, characterized in that installed on the end side of the extension. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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