KR101557445B1 - 조명기기 - Google Patents

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KR101557445B1
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하정석
전영민
박정수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 조명기기는 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구와 타측에 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구를 가지는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 위치되어 외부의 공기가 상기 유입구 방향에서 상기 유출구 방향으로 유동되도록 하는 팬, 적어도 상기 유입구의 상부영역을 차폐하여 상기 유입구로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 하는 유입구 커버 및 상기 유입구와 외부를 연통하는 공기유로를 포함하고, 상기 공기유로는 적어도 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 2개의 축소유로와, 상기 축소유로와 연통되어 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 2개의 확대유로를 포함하고, 상기 축소유로와 상기 확대유로의 연결부위에서 공기의 진행 방향이 전환되는 것을 특징으로 한다.

Description

조명기기{ LIGHTING SYSTEM}
실시예는 조명기기에 관한 것이다.
일반적으로 무전극 조명기기는 마그네트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부에서 발생되는 마이크로파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되고, 상기 공진기의 내부에 구비된 무전극전구의 충전물질을 여기시키며, 이 과정에서 상기 무전극전구의 충전가스가 플라즈마 상태로 변환되어 빛이 발생되는 장치이다.
상기 조명기기는 전구의 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며, 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발광시키게 된다.
마그네트론이 고주파의 마이크로파를 생성하기 위해서는 고전압발생기에서 고전압을 공급하여야 한다.
조명기기의 케이싱 내부에 위치되는 전장부픔들은 많은 열이 발생하고 전장부픔들을 냉각하기 위해서는 외부의 공기 등을 통해 냉각해야 하는데, 전장부픔들은 외부로부터 유입되는 먼지 및 곤충 등에 취약한 문제가 존재한다.
실시예에 따른 조명기기는 외부의 공기를 이용하여 내부의 부품을 냉각하면서, 외부의 먼지 및 곤충 등이 내부로 유입되지 못하게 하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따른 조명기기는 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구와 타측에 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구를 가지는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 위치되어 외부의 공기가 상기 유입구 방향에서 상기 유출구 방향으로 유동되도록 하는 팬, 적어도 상기 유입구의 상부영역을 차폐하여 상기 유입구로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 하는 유입구 커버 및 상기 유입구와 외부를 연통하는 공기유로를 포함하고, 상기 공기유로는 적어도 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 2개의 축소유로와, 상기 축소유로와 연통되어 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 2개의 확대유로를 포함하고, 상기 축소유로와 상기 확대유로의 연결부위에서 공기의 진행 방향이 전환되는 것을 특징으로 한다.
실시예는 공기유로가 대략적인 좌우방향으로 형성되고, 유입구는 대략적인 상하방향으로 형성되므로, 공기의 유로를 길게 가져가면서, 조명기기의 폭과 높이를 모두 활용하여서 공간 활용성이 우수한 이점이 존재한다.
또한, 실시예는 축소유로와 확대유로가 교번하여 반복되고, 그 방향이 전환되므로, 공기유로를 통해 유입되는 공기의 유속을 변화시켜서, 부유물을 포집하면서, 유입구로 유동되는 공기의 압력은 유지할 수 있게 된다.
또한, 실시예는 부유물 집진부를 더 포함하여서, 공기유로의 내부에서 공기유로를 통해 유입되는 부유물을 포집할 수 있는 이점이 존재한다.
또한, 실시예는, 외부의 공기는 케이싱 내부의 팬의 작동에 의해 방충 커버의 통기구를 통해 흡입되는데, 방충 커버의 통기구가 그릴 및 메쉬형태를 가져서, 외부의 공기는 통과시키고, 1차적으로 곤충 및 먼지를 차단하게 되는 효과를 가진다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기기의 사시도,
도 2 는 도 1의 조명기기의 측면도,
도 3은 도 1의 조명기기의 단면도,
도 4는 일 실시예의 공기유로 주변에 대한 일부 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기유로 주변에 대한 일부 단면도,
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기유로 주변에 대한 일부 단면도,
도 7은 실시예의 공기유로로 유입되는 공기의 유속분포를 도시한 도면이다.
실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명기기의 사시도, 도 2 는 도 1의 조명기기의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 조명기기(10)는 내부에 일정한 공간을 가지는 케이싱(100)에 의해 외관을 이루는 본체가 형성된다.
그리고, 케이싱(100)에는 다수의 전장 부품이 내장될 수 있다.
케이싱(100)은 대략적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.
케이싱(100)의 외면에는 본체를 외부 공간에 고정시키기 위한 지지부(550)가 제공된다.
구체적으로, 지지부(550)는 일정 정도의 두께를 가지면서 가로 방향으로 긴 사각판재 형상으로 형성되며, 한쪽 끝 부분이 케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정되고, 다른 한쪽 끝 부분이 케이싱(100)을 상방으로 지나면서 반대쪽 케이싱(100)의 외면에 회동 가능하게 고정된다.
도 3은 도 1의 조명기기의 단면도, 도 4는 일 실시예의 공기유로 주변에 대한 일부 단면도이다.
실시예의 조명기기(10)는 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구(127)와 타측에 유입구(127)를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구(122)를 가지는 케이싱(100), 케이싱(100)의 내부에 위치되어 고전압을 발생하는 고전압 발생기(350), 케이싱(100)의 내부에 위치되고, 고전압 발생기(350)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(300), 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관(400), 도파관(400)의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(500), 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구(600) 및 케이싱(100)의 내부에 위치되고, 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 하는 팬(150), 유입구(127)의 상부영역을 차폐하여 유입구(127)로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 하는 유입구 커버(830) 및 상기 유입구(127)와 외부를 연통하는 공기유로를 포함한다.
여기서, 실시예의 조명기기(10)는 다양한 방식으로 빛을 생성하는 기기가 포함될 수 있다.
마그네트론을 사용하는 무전극 조명기기는 고전압이 사용되어, 높은 휘도와 강도를 가지는 빛을 출력하고, 발열량이 크므로, 무전극 조명기기에 사용되는 것이 바람직하다.
이하에서는 실시예에 관하여 무전극 조명기기를 중심으로 설명하도록 한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 케이싱(100)은 일측에 유입구(127)와 타측에 유출구(122)가 형성된 육면체 형상을 가지고, 내부에 다수의 부품이 위치되는 공간이 형성된다.
구체적으로, 케이싱(100)은 상부(도 3 기준)에 외부의 공기가 유입되는 유입구(127)가 형성되고, 하부에 외부에서 유입된 공기가 유출되는 유출구(122)가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 유출구(122)와 유입구(127)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
케이싱(100)은 적어도 2개의 케이싱 부재의 결합에 의해 형성될 수도 있다.
구체적으로, 케이싱(100)은 상부 케이싱 부재(110)와 하부 케이싱 부재(120)가 결합되어 내부에 공간이 형성될 수 있다. 상부 케이싱 부재(110)는 하방으로 오픈된 육면체 형상이고, 하방의 테두리는 외부 방향으로 확장된 플렌지 형태이다.
또한, 케이싱(100)에는 외부의 공기가 유입되는 유입구(127)가 형성된다. 구체적으로, 케이싱(100)의 주변영역(113)에 의해 유입구(127)의 테두리가 형성되게 된다. 즉, 유입구(127)는 케이싱(100)의 주변영역(113)에 의해 형성되는 빈 공간일 수 있다.
일 예로, 상부 케이싱 부재(110)의 상면에는 외부의 공기가 유입되는 유입구(127) 형성될 수 있다..
바람직하게는, 유입구(127)가 일정한 길이를 가지도록 케이싱(100)의 주변영역(113)의 일정한 폭을 가질 수 있다. 유입구(127)가 일정한 길이를 가지면 외부에서 유입되는 공기를 효율적으로 유도할 수 있다.
하부 케이싱 부재(120)는 상방으로 오픈된 육면체 형태이고, 상방의 테두리는 외부 방향으로 확장된 플렌지 형태이다.
상부 케이싱 부재(110)와 하부 케이싱 부재(120)의 테두리는 상방에서 봤을 때, 대략적인 사각형 형태이고, 상부 케이싱 부재(110)의 테두리와 하부 케이싱 부재(120)의 테두리가 결합되어 케이싱(100)을 형성하게 된다.
구체적으로, 유출구(122)는 하부 케이싱 부재(120)의 하방에 배치될 수 있다.
유출구(122)는 케이싱(100)의 내부로 유입된 공기가 케이싱(100)의 내부의 부품의 열을 전달받고 유출될 수 있도록, 유입구(127)와 이격되어 위치될 수 있다.
더욱 구체적으로, 유출구(122)는 하부 케이싱 부재(120)의 좌측 하단에 형성될 수 있다.
고전압 발생기(350)는 고전압을 생성하여 마그네트론(300)에 공급한다.
예를 들면, 고전압 발생기(350)는 구동회로와 전원을 승압시키는 승압부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구동회로와 승압부는 피시비(PCB)(미도시)에 실장될 수 있다.
고전압 발생기(350)는 인가되는 전류를 정류하는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
마그네트론(300)은 케이싱(100)의 내부에 위치되어 고전압 발생기(350)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시킬 수 있다.
구체적으로, 마그네트론(300)은 유입구(127)와 유출구(122) 사이에 위치되어서, 유입구(127)를 통해 유입되는 외부의 공기에 의해 냉각될 수 있다.
고전압 발생기(350)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압 발생기(350)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나(310)를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)은 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 공진기(500) 내부로 안내한다.
도파관(400)은 내부에 마이크로파가 안내되는 도파공간(S)을 가지도록 형성될 수 있다.
도파관(400)은 케이싱(100)의 내부 중 하부 영역에 배치될 수 있다.
또한, 도파관(400)은 유입구(127)와 유출구(122) 사이에 배치되어서, 유입구(127)에서 유입된 외부 공기에 의해 냉각될 수 있다.
도파관(400)의 일측 방향 하부에는 출구(미도시)가 형성될 수 있다. 하부 케이싱 부재(120)에는 도파관(400)의 출구와 대응되는 홀(미도시)이 형성될 수 있다.
공진기(500)는 도파관(400)의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성한다.
도파관(400)에서 유동된 마이크로파는 공진기(500)의 내부 공간으로 유동하게 되어 공진모드를 형성하게 된다.
구체적으로, 공진기(500)는 무전극전구(600)의 외부를 감싸게 형성될 수 있다.
공진기(500)는 전체적으로 상면이 개방되는 원기둥 형상으로 형성된다. 공진기(500)는 일종의 망 형상으로 구비되어 무전극전구(600)에서 발산되는 빛을 투과할 수 있게 되며, 무전극전구(600)의 내부 공간으로 유입되는 마이크로파가 무전극전구(600)의 외부 공간으로 누설되는 것을 차단할 수 있게 된다.
무전극전구(600)는 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비된다.
이때, 무전극전구(600)의 내부 공간에 충진되는 발광물질에 의해 사용자가 원하는 파장의 가시광선으로 발광할 수 있게 된다. 즉, 사용자가 긴 파장의 가시광선의 발광을 원하는 경우의 발광물질과 짧은 파장의 가시광선 발광을 원하는 경우의 발광물질을 달리하여 무전극전구(600)로부터 발광되는 가시광선을 변화시킬 수 있게 되는 장점이 있다.
무전극전구(600)와 공진기(500)는 케이싱(100)의 외부 중 하부 영역에 배치될 수 있다.
팬(150)은 케이싱(100)의 내부에 위치되고, 외부의 공기가 유입구(127) 방향에서 유출구(122) 방향으로 유동되도록 한다.
구체적으로, 팬(150)은 케이싱(100)의 내부 영역 중 유입구(127)에 인접하게 위치될 수 있다.
더욱 구체적으로, 팬(150)은 상부 케이싱 부재(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
또한, 케이싱(100)의 내부에는 팬(150)을 지지하는 팬 고정부(151)가 형성될 수 있다.
팬 고정부(151)는 케이싱(100)에 결합되어 중심부에 팬(150)이 삽입되는 공간이 형성될 수 있다.
또한, 케이싱(100)의 내부에는 무전극전구(600)를 회전시키는 모터(M)가 위치될 수 있다.
모터(M)는 무전극전구(600)를 회전시켜서 조명기기의 효율을 향상시킬 수 있다.
케이싱(100)의 외면에는 무전극전구(600)에서 생성된 빛의 방향을 가이드하는 반사갓(700)이 배치될 수 있다.
반사갓(700)은 상부가 공진기(500)의 외면을 감싸게 형성될 수 있고, 아래 방향으로 진행될 수록 직경이 증가하게 형성될 수 있다.
반사갓(700)은 전체적으로 보면, 하면의 지름이 상면의 지름보다 크고, 하면이 개방된 원기둥 형상으로 형성된다.
반사갓(700)의 상부 중앙을 통해 무전극전구(600)가 반사갓(700)의 내부 공간으로 삽입되도록 구성된다.
또한, 반사갓(700)은 개방된 하면이 상면보다 더 큰 면적을 가지도록 형성됨으로써 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 사용자가 원하는 방향으로 더 확산시키게 되어 더 넓은 면적을 조명할 수 있게 된다.
이러한 반사갓(700)의 내면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 더 잘 반사할 수 있도록 하는 반사물질이 도포되기도 한다.
예를 들면, 반사물질은 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 폴리카보네이트, 아크릴 레이트, 폴리머 물질, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
반사갓(700)의 하단부는 외측으로 절곡되어 반사갓(700)의 하단부 테두리를 따라 일정 정도의 면적을 가지는 플랜지(720)가 형성되고, 플랜지(720)의 하면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 투과하여 원하는 공간으로 투과시키기 위한 전면유리(710)가 위치하게 된다.
전면유리(710)는 외부의 충격으로부터 견디면서 무전극전구(600) 및 반사갓(700)을 보호할 수 있도록 일정 정도의 두께를 가지면서 강도를 가지는 유리가 사용되며, 그 면적은 적어도 반사갓(700) 하면의 전체 면적과 같은 면적을 가지도록 형성된다.
전면유리(710)의 표면에는 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파에 의하여 형성되는 EMI의 차폐를 위하여 전도성 물질이 코팅 처리된다. 전도성 물질이 코팅 처리됨으로써 마그네트론(300)에서 발산되는 고주파를 반사갓(700)의 내부 공간에서 외부 공간으로 누설되는 것을 방지하게 됨으로써 다른 전자기기를 방해하는 EMI를 반사갓(700)의 내부 공간으로 제한할 수 있게 된다.
유출구(122)는 반사갓(700)이 위치된 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 반사갓(700)은 하부 케이싱 부재(120)의 하면에 결합될 수 있고, 유출구(122)는 하부 케이싱 부재(120)의 하면에 형성될 수 있다.
따라서, 반사갓(700)은 유출구(122)를 통해 유출되는 공기에 의해 냉각되는 효과를 가진다.
반사갓(700)은 하부 케이싱 부재(120)에 고정부재(740)의해 고정될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유입구 커버(830)는 유입구(127)의 상부영역(도 3 기준)을 차폐하여 유입구(127)로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 한다.
여기서, 유입구(127)로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못한다는 것은, 외부의 공기가 유입구(127)로 흡입되는 과정에서 소정의 장애물(유입구 커버(830))에 의해 우회되어 유입(간접적 유입)되는 것을 의미할 것이다.
공기유로(200)는 유입구(127)와 외부를 연통하여서, 외부의 공기를 유입구(127)로 인도하게 된다.
외부의 공기는 공기유로(200)를 통해 케이싱(100)의 내부로 흡입될 때 부유물도 같이 흡입되기 때문에, 이러한 부유물을 포집하기 위한 수단이 필요하다.
실시예의 공기유로(200)는 적어도 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 2개의 축소유로(210a)(210b)와, 축소유로(210a)(210b)와 연통되어 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 2개의 확대유로(220a)(220b)를 포함한다. 물론, 공기유로는(200)는 다수개의 확대유로(220a)(220b)와, 축소유로(210a)(210b)를 포함할 수도 있다.
여기서, 공기유로(200)의 단면적은 공기유로(200)의 진행방향에 대해 수직인 면에서의 면적을 의미할 것이다.
그리고, 축소유로(210a)(210b)의 형상에는 제한이 없고, 축소유로(210a)(210b)는 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 다양한 형상을 가질 수 있고, 확대 유로의 형상에도 제한이 없으며, 확대유로(220a)(220b)는 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 다양한 형상을 가질 수 있다.
공기유로(200)는 별개로 형성될 수도 있으나, 실시예의 공기유로(200)는 유입구 커버(830)와 케이싱(100)의 주변영역(113) 사이의 공간일 수 있다.
구체적으로, 유입구(127)의 테두리를 형성하는 케이싱(100)의 주변영역(113)을 상부로 이격되어 차폐한다. 이때, 공기유로(200)는 케이싱(100)의 주변영역(113)의 상부와 유입구 커버(830)의 하부 사이의 공간으로 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 축소유로(210a)(210b)는 공기의 진행 방향으로 갈수록 유입구 커버(830)의 하부와 케이싱(100)의 주변영역(113)의 상부 사이의 이격거리가 가까워지게 형성될 수 있고, 확대유로(220a)(220b)는 공기의 진행 방향으로 갈수록 유입구 커버(830)의 하부와 케이싱(100)의 주변영역(113)의 상부 사이의 이격거리가 멀어지게 형성될 수 있다.
그리고, 케이싱(100)의 주변영역(113)에는 도시하지 않았지만, 유입구 커버(830)를 케이싱(100)의 주변영역(113)의 상부로 이격되게 지지하는 스페이서가 위치될 수 있다.
공기유로(200)는 상부에서 보았을 때, 유입구(127)를 중심으로 유입구(127)를 감싸게 형성될 수 있다. 구체적으로, 유입구(127)는 상하 방향으로 길게 형성되고, 공기유로(200)는 유입구(127)를 중심으로 하는 방사형으로 형성될 수 있다.
공기유로(200)내의 공기의 주된 진행방향은 유입구(127)와 교차될 수 있다.
따라서, 공기유로(200)는 대략적인 좌우방향으로 형성되고, 유입구(127)는 대략적인 상하방향으로 형성되므로, 공기의 유로를 길게 가져가면서, 조명기기의 폭과 높이를 모두 활용하여서 공간 활용성이 우수한 이점이 존재한다.
예를 들면, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)는 서로 교번하여 위치되고, 축소유로(210a)는 공기유로(200)의 입구(201)에 위치되고, 확대유로(220b)는 공기유로(200)의 출구(203)에 위치될 수 있다.
여기서, 공기유로(200)의 입구(201)는 외부공기가 처음으로 유입되는 공간이고, 공기유로(200)의 출구(203)는 유입구(127)와 연통되고, 공기유로(200) 내로 유입된 공기가 배출되는 공간을 의미한다. 또한, 공기의 주된 진행 방향은 공기유로(200)의 입구(201)와 공기유로(200)의 출구(203)를 직선으로 연결한 가상의 방향을 의미할 것이다.
구체적으로, 축소유로(210a)(210b)는 제1축소유로(210a)와 제2축소유로(210b)를 포함하고, 확대유로(220a)(220b)는 제1확대유로(220a)와 제2확대유로(220b)를 포함할 수 있다. 이때, 공기유로(200)의 입구(201)에서 출구(203)방향으로, 제1축소유로(210a), 제1확대유로(220a), 제2축소유로(210b) 제2확대유로(220b) 순으로 배치될 수 있다.
공기유로(200)의 입구(201)에 축소유로(210a)(210b)가 위치되면, 유입되는 공기의 초기 속도를 낮출 수 있게 되므로, 공기유로(200)의 입구(201)를 통해 유입되는 부유물의 양을 줄일 수 있다.
그리고, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)가 교번하여 반복되면, 공기유로(200)를 통해 유입되는 공기의 유속을 변화시켜서, 부유물을 포집하면서, 유입구(127)로 유동되는 공기의 압력은 유지할 수 있게 된다.
바람직하게는, 공기유로(200)의 입구(201)에 위치되는 축소유로(210a)(210b)(즉, 제1축소유로(210a))는 그 입구가 출구 보다 아래(중력방향)에 위치되어서, 중력에 의해 낙하되는 부유물이 공기유로(200)의 입구(201)를 통해 유입되는 것을 방지할 수 있다.
공기유로(200)은 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에서 공기의 진행 방향이 전환될 수 있다.
여기서, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)는 축소유로(210a)(210b)의 출구와 확대유로(220a)(220b)의 입구가 만나는 지점 또는 확대유로(220a)(220b)의 출구와 축소유로(210a)(210b)의 입구가 만나는 지점을 의미한다.
또한, 여기서, 공기의 진행방향이 전환된다는 것은 공기의 진행 방향이 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에서 변곡점을 가지는 것을 의미할 것이다.
그리고, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)가 직선이 아닌 경우, 공기의 진행방향의 평균적인 진행방향을 의미할 것이다.
축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)가 반복되면, 공기유로(200)로 유입되는 공기의 유속의 변화되고, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b) 사이에 공기의 진행방향이 변곡되면, 유입되는 공기 내의 부유물이 변곡되는 지점에서 원심력 및 관성력에 의해 공기유로(200) 내면에 밀착되게 된다.
이때, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에서 확대유로(220a)(220b)와 축소유로(210a)(210b)가 이루는 내각은 40˚ 내지 90˚ 일 수 있다. 확대유로(220a)(220b)와 축소유로(210a)(210b)가 이루는 내각이 너무 작으면, 공기유로(200) 내의 공기의 유속이 저하되고, 확대유로(220a)(220b)와 축소유로(210a)(210b)가 이루는 내각이 너무 크면, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에서 충분한 원심력을 얻을 수 없기 때문이다.
여기서, 확대유로(220a)(220b)와 축소유로(210a)(210b)가 이루는 내각은 확대유로(220a)(220b)와 축소유로(210a)(210b)가 이루는 각 중 가장 작은 각을 의미할 것이다.
일 예로, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)는 공기의 주된 진행방향(X)에 대해 서로 반대방향의 기울기를 가질 수 있다. 구체적으로, 공기의 주된 진행방향(X)을 기준으로 제1축소유로(210a)는 입구에서 출구방향으로 진행할 수록 상향 경사지게 배치될 수 있고, 제2확대유로(220b)는 입구에서 출구방향으로 진행할 수록 하향 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b) 사이에 공기의 진행방향이 변곡되면, 유입되는 공기 내의 부유물이 변곡되는 지점에서 원심력 또는 관성력에 의해 정체되기 때문에, 이러한 정체된 부유물을 가두는 구조가 필요하다.
따라서, 실시예는 케이싱(100)의 주변영역(113)에 공기유로(200)로 유입된 부유물을 가두는 부유물 집진부(114)가 더 형성될 수 있다.
부유물 집진부(114)는 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에 정체되는 부유물을 집진한다.
부유물 집진부(114)는 공기유로(200)와 연통되는 케이싱(100)의 주변영역(113)에 의해 형성되는 빈 공간일 수 있다. 부유물 집진부(114)는 1개의 공간 또는 2개의 공간으로 구획될 수도 있다.
부유물 집진부(114)는 다양한 형상을 가질 수 있지만, 내부로 유입된 유물이 내부에서 맴돌며 정체되는 형상을 가질 수 있다.
부유물 집진부(114)의 입구(115)는 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)와 연통되고, 부유물 집진부(114)는 부유물 집진부(114)의 입구(115) 보다 큰 면적을 가질 수 있다.
부유물 집진부(114)는 상부에서 보아 유입구(127)를 감싸게 유입구(127)의 반경반향으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 부유물 집진부(114)는 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)의 연결부위(230a)(230b)(230c)에서 공기의 진행방향이 변경되면서 발생하는 원심력이 작용하는 방향에 위치될 수 있다.
일 예로, 제1확대유로(220a)는 입구에서 출구 방향으로 진행할 수록 공기의 주된 진행방향(X)에 대해 하향 경사지게 배치되고, 제1확대유로(220a)의 출구와 연통된 제2축소유로(210b)는 입구에서 출구 방향으로 진행할 수록 공기의 주된 진행방향(X)에 대해 상향경사지게 배치되면, 부유물 집진부(114)는 제1확대유로(220a)와 제2축소유로(210b)의 연결부위(230b)의 하방에 위치될 수 있다.
이때, 부유물 집진부(114)는 제1확대유로(220a)와 제2축소유로(210b)의 연결부위(230b)의 직하방 보다는 공기의 주된 진행방향(X)으로 치우친 측하방에 위치되는 것이 바람직하다.
부유물 집진부(114)에는 확대유로(220a)(220b)에서 축소유로(210a)(210b) 유입되는 공기 중 일부가 유입되게 된다. 이때, 부유물 집진부(114)로 유입되는 공기에는 관성력 및 원심력에 의해 부유물이 포함되게 된다. 부유물 집진부(114)의 내부로 유입된 부유물읜 부유물 집진부(114)에서 맴돌며 정체되게 된다.
실시예는 상술한 공기유로(200)를 통해 유입되는 부유물 중 그 입자의 크기가 큰 것을 1차적으로 필터링 하는 방충 커버(810)를 더 포함할 수 있다.
방충 커버(810)는 유입구 커버(830)를 감싸게 배치되고, 일부 영역에 방진 및 방충을 위한 통기구(813)가 형성되는 방충 커버(810)를 포함한다.
구체적으로, 방충 커버(810)는 유입구 커버(830)의 보다 큰 단면적을 가지고, 적어도 유입구 커버(830)의 상부 영역을 감싸게 배치될 수 있다.
방충 커버(810)는 본체를 형성하는 커버 본체(811)와, 커버 본체(811)의 일부 영역에 형성되는 방진 및 방충을 위한 통기구(813)를 포함할 수 있다.
통기구(813)를 통해 외부의 공기는 유입되면서, 외부의 곤충, 먼지 등이 유입되는 것을 방지된다.
통기구(813)는 외부의 공기는 유입되면서, 외부의 곤충, 먼지 등이 유입되는 것을 방지하기 위해, 소정의 크기를 가지는 홀 형태일 수 있다.
구체적으로, 통기구(813)는 그릴 또는 메쉬 형태를 가질 수 있다. 그릴 및 메쉬의 크기는 곤충 및 먼지를 방지할 수 있는 크기를 가지는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기유로 주변에 대한 일부 단면도이다.
도 5의 실시예는 도 4의 실시예와 비교하면, 부유물 집진부(114a)(114b)의 형상에 차이점이 존재한다.
실시예에 부유물 집진부(114a)(114b)는 2개의 공간으로 구획될 수도 있다.
예를 들면, 부유물 집진부(114a)(114b)는 공기유로(200)와 연통되는 제1부유물 집진부(114a)와, 제1부유물 집진부(114a)와 연통되는 제2부유물 집진부(114b)로 이루어질 수 있다.
제1부유물 집진부(114a)는 공기유로(200)와 부유물 집진부 입구(115)로 연통된다.
제1부유물 집진부(114a)는 제2부유물 집진부(114b) 보다 유입구(127)에 가깝게 배치될 수 있다. 즉, 제1부유물 집진부(114a)는 제2부유물 집진부(114b) 보다 내측에 배치될 수 있다.
부유물 집진부의 입구(115)에는 부유물 집진부의 입구(115)에서 제1부유물 집진부(114a)의 내부로 연장되는 역류방지편(116)을 더 포함할 수 있다.
역류방지편(116)은 제1부유물 집진부(114a)로 유입된 부유물이 다시 공기유로(200)로 역류되는 것을 방지한다.
구체적으로, 역류방지편(116)은 부유물 집진부의 입구(115)의 일측에서 공기의 진행방향으로 연장되고, 제1부유물 집진부(114a)의 내부로 연장된다.
제2부유물 집진부(114b)는 제1부유물 집진부(114a)와 연통되고, 제1부유물 집진부(114a) 보다 외측에 위치될 수 있다. 즉, 제2부유물 집진부(114b)는 제1부유물 집진부(114a) 보다 유입구(127)에서 멀게 위치될 수 있다.
제2부유물 집진부(114b)는 유입구(127)에서 유입되는 공기가 제1부유물 집진부(114a)에서 맴돌며 유속이 덜 감소되는 경우, 제1부유물 집진부(114a)에 연통되어 부유물 집진부로 유입되는 공기의 유속을 감소시킨다. 그리고, 제2부유물 집진부(114b)는 부유물을 저정하는 장소를 제공한다.
구체적으로, 제1부유물 집진부(114a)는 제1확대유로(220a)와 제2축소유로(210b)의 연결부위(230b)의 직하방 보다는 공기의 주된 진행방향(X)으로 치우친 측하방에 위치되고, 제2부유물 집진부(114b)는 제1확대유로(220a)와 제2축소유로(210b)의 연결부위(230b)의 직하방 보다는 공기의 주된 진행방향(X)의 반대방향으로 치우친 측하방에 위치될 수 있다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기유로(200) 주변에 대한 일부 단면도이다.
실시예의 조명기기는 도 5의 실시예와 비교하면, 부유물 포집부(240)와, 압력 조정홀(833)을 더 포함하는 차이점을 가진다.
부유물 포집부(240)는 유입구(127)의 내부에 위치되어 공기유로(200)를 통해 유입되는 부유물을 포집한다.
일 예로, 부유물 포집부(240)는 유입구(127) 내에서 유입구(127)의 단면적 보다 작은 면적을 가지는 플레이트 형태일 수 있다. 구체적으로, 부유물 포집부(240)는 중앙 부위가 오목한 형태일 수 있다.
또한, 부유물 포집부(240)에는 압력을 완화하는 압력 완화홀(241)이 더 형성될 수 있다.
부유물 포집부(240)의 상부로는 공기유로(200)의 출구(203)를 통해 배출되는 공기의 일부가 유동되며, 부유물 포집부(240)의 하부로는 공기유로(200)의 출구(203)를 통해 배출되는 공기의 다른 일부가 유동되게 형성될 수 있다. 이때, 공기유로(200)로 유동되는 공기의 원심력은 부유물 포집부(240)의 상부로 작용하게 되므로, 부유물 포집부(240)의 상부에는 부유물이 포집되게 된다.
다른 예로, 부유물 포집부(240)는 공기유로(200)의 출구(203) 보다 아래에 위치되고, 공기는 통과되고 부유물은 포집되는 메시구조가 형성될 수도 있다.
또한, 압력 조정홀(833)은 유입구(127)와 수직적으로 중첩되는 유입구 커버(830)의 일 영역에 위치되고, 유입구(127)와 외부를 연통하게 형성된다.
외부의 공기가 공기유로(200)를 통해 유입되면 공기유로(200)에는 압력이 발생되는 데, 공기유로(200)가 유입구 커버(830)와 케이싱(100)의 주변영역(113) 사이의 공간으로 형성된 경우, 유입구 커버(830)가 공기유로(200)에 발생되는 압력에 의해 파손될 수 있다. 따라서, 외부의 공기와 유입구(127)를 연통하는 작은 홀을 형성하여서 유입구 커버(830)의 파손을 방지할 수 있다.
상기와 같은 조명기기(10)는 다음과 같이 동작된다.
고전압 발생기(350)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압 발생기(350)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.
도파관(400)으로 안내된 마이크로파는 그 도파관(400)의 도파공간(S)을 통해 공진기(500) 내부로 안내되어 방사되고, 이 방사된 마이크로파에 의하여 공진기(500) 내부에는 공진모드가 형성된다.
공진기(500) 내부에 형성된 공진모드에 의하여 무전극전구(600) 내에 충전된 발광물질은 여기(exciting)되어 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발광하고, 이 빛은 반사갓(700)에 의해 하방으로 반사되면서 공간을 밝히는 것이다.
도 7은 실시예의 공기유로(200)로 유입되는 공기의 유속분포를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 외부의 공기는 케이싱(100) 내부의 팬(150)의 작동에 의해 방충 커버(810)의 통기구(813)를 통해 흡입되게 된다.
방충 커버(810)의 통기구(813)가 그릴 및 메쉬형태를 가져서, 1차적으로 곤충 및 먼지를 차단하게 된다.
통기구(813)를 통과한 공기는 유입구 커버(830)와 케이싱(100)의 주변영역(113) 사이에 형성된 공기유로(200)를 통해 유입구(127)로 유입되게 된다.
공기유로(200)를 통해 유입된 공기는 방향이 전환되는 축소유로(210a)(210b)와 확대유로(220a)(220b)를 통과하게 되면서, 방충 커버(810)를 통과한 이물질이 제거되게 된다.
유입구(127)를 통해 흡입된 외부공기는 모터(M), 마그네트론(300) 및 도파관(400)과 열교환하게 된다.
케이싱(100)의 내부의 부품과 열교환한 공기는 케이싱(100)의 하부에 형성된 유출구(122)를 통해 유출된다.
유출구(122)를 통해 유출된 공기는 반사갓(700)과 열교환하며 반사갓(700)을 냉각하게 된다.
따라서, 반사갓(700)은 외부에 노출되어서 외부의 공기와 자연적인 열교환을 하고, 케이싱(100) 내부에서 유출구(122)를 통해서 배출되는 공기와 열교환하게 되어서 더욱 더 효과적인 냉각이 가능하게 될 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 조명기기
100: 케이싱
200: 공기유로
300: 마그네트론

Claims (20)

  1. 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구와 타측에 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구를 가지는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 위치되어 외부의 공기가 상기 유입구 방향에서 상기 유출구 방향으로 유동되도록 하는 팬;
    적어도 상기 유입구의 상부영역을 차폐하여 상기 유입구로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 하는 유입구 커버; 및
    상기 유입구와 외부를 연통하는 공기유로를 포함하고,
    상기 공기유로는,
    적어도 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 2개의 축소유로와,
    상기 축소유로와 연통되어 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 2개의 확대유로를 포함하고,
    상기 축소유로와 상기 확대유로의 연결부위에서 공기의 진행 방향이 전환되며,
    상기 축소유로와 상기 확대유로의 연결부위에 정체되는 부유물을 집진하는 부유물 집진부를 더 포함하는 조명기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 커버는 상기 유입구와 상기 유입구의 주변을 형성하는 케이싱의 주변영역을 차폐하고,
    상기 공기유로는,
    상기 유입구 커버와 상기 케이싱의 주변영역 사이의 공간인 것을 특징으로 하는 조명기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기유로는,
    상기 유입구를 중심으로 상기 유입구를 감싸게 형성되는 조명기기.
  4. 제2항에 있어서,,
    상기 축소유로와 상기 확대유로는 서로 교번하여 위치되는 조명기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 축소유로는 상기 공기유로의 입구에 위치되고, 상기 확대유로는 상기 공기유로의 출구에 위치되는 조명기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공기유로의 공기의 주된 진행방향은 상기 유입구와 교차되는 조명기기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 축소유로와 상기 확대유로는 공기의 주된 진행방향에 대해 서로 반대방향의 기울기를 가지는 조명기기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 부유물 집진부는 케이싱의 주변영역에 형성되는 조명기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부유물 집진부는,
    상기 확대유로의 출구에 인접하여 상기 확대유로에서 상기 축소유로 유입되는 공기 중 일부가 유입되는 조명기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 부유물 집진부는 상기 유입구를 감싸게 위치되고, 상기 케이싱의 주변영역에 의해 형성되는 빈 공간인 조명기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부유물 집진부의 상기 축소유로와 확대유로의 연결부위와 연통되고,
    상기 부유물 집진부는 상기 축소유로와 확대유로의 연결부위에서 공기의 진행방향이 변경되면서 발생하는 원심력이 작용하는 방향에 위치되는 조명기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 부유물 집진부는,
    상기 축소유로와 확대유로의 연결부위와 연통되는 제1부유물 집진부와,
    상기 제1부유물 집진부와 연통되고, 상기 제1부유물 집진부 보다 외측에 위치되는 제2부유물 집진부를 포함하는 조명기기.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 공기유로의 입구에 위치되는 상기 축소유로는 그 입구가 출구 보다 아래에 위치되는 조명기기.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 유입구 커버는,
    상기 유입구와 수직적으로 중첩되는 영역에 위치되어 외부와 상기 유입구를 연통하는 압력 조정홀을 더 포함하는 조명기기.
  15. 일측에 외부의 공기가 유입되는 유입구와 타측에 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 유출되는 유출구를 가지는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 위치되어 외부의 공기가 상기 유입구 방향에서 상기 유출구 방향으로 유동되도록 하는 팬;
    적어도 상기 유입구의 상부영역을 차폐하여 상기 유입구로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 하는 유입구 커버; 및
    상기 유입구와 외부를 연통하는 공기유로를 포함하고,
    상기 공기유로는,
    적어도 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 줄어드는 2개의 축소유로와,
    상기 축소유로와 연통되어 공기의 진행 방향으로 갈수록 단면적이 늘어나는 2개의 확대유로를 포함하고,
    상기 축소유로와 상기 확대유로의 연결부위에서 공기의 진행 방향이 전환되며,
    상기 유입구의 내부에 위치되어 상기 공기유로를 통해 유입되는 부유물을 포집하는 부유물 포집부를 더 포함하는 조명기기.
  16. 제15항에 있어서,
    부유물 포집부는,
    상기 공기유로의 출구 보다 아래에 위치되고, 공기는 통과되고 부유물은 포집되는 메시구조를 포함하는 조명기기.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 부유물 포집부에는 압력을 완화하는 압력 완화홀이 더 형성되는 조명기기.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 내부에 위치되는 마그네트론과,
    상기 마그네트론에서 생성되는 마이크로파를 이용하여 빛을 생성하는 무전극전구를 포함하는 조명기기.
  19. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 유입구 커버를 감싸게 배치되고, 일부 영역에 방진 및 방충을 위한 통기구가 형성되는 방충 커버를 더 포함하는 조명기기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 유입구의 내부에 위치되어 상기 공기유로를 통해 유입되는 부유물을 포집하는 부유물 포집부를 더 포함하는 조명기기.
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