KR102512098B1 - 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기 - Google Patents

인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기에 관한 것으로, 마이크로웨이브(Microwave)가 발생되는 마그네트론이 형성된 파워소스부; 상기 마이크로웨이브가 통과하는 도파관; 도파관에 결합되며 전계에 의해 빛을 발산하는 석영벌브를 구비한 발광부;를 포함하고, 상기 발광부는, 내부에 공간이 형성되고, 일측에 개구부가 형성되며, 통기 가능하도록 다수의 미세공이 형성된 타공망으로 이루어지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 수용되며 상하에 평행하게 이격배치되는 복수의 지지부;를 포함하고, 상기 복수의 지지부 사이에 석영벌브가 결합되어 이루어진다.

Description

인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기{Electroless lighting equipment using indium bromide plasma}
본 발명은 마이크로 웨이브가 공진기에 전달되어 공진기 내에 강한 전계(Electric Field)가 형성되면, 이 전계에 의해 무전극 전구(Bulb)내의 인듐브로마이드에 방전(Discharge)이 발생되어 연속적으로 빛을 발산하는 플라즈마 상태가 되며, 이러한 플라즈마 상태를 유지시킴으로써 연속적으로 가시광선 및/또는 자외선을 발산시키는 조명기기에 관한 것이다.
일반적으로 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기(ELECTRODELESS LIGHTING DEVICE)는 파워소스인 마그네트론(Magnetron)으로부터 발생된 마이크로웨이브(Microwave)가 도파관을 통해 공진기에 전달되어 공진기 내에 강한 전계(Electric Field)가 형성되면, 이 전계에 의해 무전극 전구(Bulb)내의 인듐브로마이드에 방전(Discharge)이 발생되어 연속적으로 빛을 발산하는 플라즈마 상태가 되며, 이러한 플라즈마 상태를 유지시킴으로써 연속적으로 가시광선 및/또는 자외선을 발산시키는 조명기기이다. 상기 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기는 일반적으로 사용되는 백열등이나 형광등에 비교하여 수명이 길고, 무전극 조명으로서 광원의 광질효과와 광속유지율이 매우 우수한 특징을 갖는다.
일본 공개 특허 평 3-152852호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 무전극 방전 램프에서는, 크세논이 방전 가스로서 사용되고 발광물질로서 LiI, NaI, TlI, InI 등이 램프 내에 봉입되며, 이들 발광물질로부터 방사된 단색의 라인 스펙트럼을 조합함으로써 백색광을 얻는다.
종래 기술은 RF 에너지를 유도 결합하기 위한 수단을 방전 여기 수단으로서 개시하고 있다.
한편 종래에는 전구를 고정시키기 위해 전구 외면에 유리재질로 된 다수의 연결바를 방사상으로 부착하여 케이싱의 내주면에 고정시킨 것이나 고열 발생 또는 충격으로 인해 연결바가 파손되는 문제점이 있었다.
또한 종래에는 도파관의 측면에 파워소스부를 부착함으로 인해 부피가 커지게 되고, 이를 수용하는 함체의 크기도 커질 수 밖에 없어 공간을 많이 차지하는 단점이 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 무전극 인듐 플라즈마 램프의 내부 석영벌브의 연결구조를 개선하여 고열에도 견딜 수 있도록 하고, 전체적인 부피를 절감시켜 보다 콤팩트해질 수 있도록 한 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 마이크로웨이브(Microwave)가 발생되는 마그네트론이 형성된 파워소스부; 상기 마이크로웨이브가 통과하는 도파관; 도파관에 결합되며 전계에 의해 빛을 발산하는 석영벌브를 구비한 발광부;를 포함하고, 상기 발광부는, 내부에 공간이 형성되고, 일측에 개구부가 형성되며, 통기 가능하도록 다수의 미세공이 형성된 타공망으로 이루어지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 수용되며 상하에 평행하게 이격배치되는 복수의 지지부;를 포함하고, 상기 복수의 지지부 사이에 석영벌브가 결합되어 이루어진 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기에 의해 달성될 수 있다.
상기 복수의 지지부는, 원판상이며 다수의 미세공이 형성된 타공판이며, 중심에는 상기 석영벌브가 끼워지는 끼움공이 각기 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 석영벌브는 외주면에 환홈이 원주방향으로 형성되고, 상기 환홈에 각각 지지부가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 파워소스부는 도파관의 단부에 결합되며, 도파관과 직선형태가 되도록 결합되는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 무전극 인듐 플라즈마 램프의 내부 석영벌브의 연결구조를 개선하여 고열에도 견딜 수 있도록 하고, 전체적인 부피를 절감시켜 보다 콤팩트해질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무전극 조명기기를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 무전극 조명기기를 나타낸 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 '발광부'에 대한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 '발광부'에 대한 결합된 단면도,
도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 발광부에 대한 분해사시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 무전극 조명기기를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 무전극 조명기기를 나타낸 분해사시도, 도 3은 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 '발광부'에 대한 분해사시도, 도 4는 본 발명에 따른 무전극 조명기기의 '발광부'에 대한 결합된 단면도, 도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 발광부에 대한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 무전극 조명기기는,
마이크로웨이브(Microwave)가 발생되는 마그네트론이 형성된 파워소스부(100);
상기 마이크로웨이브가 통과하는 도파관(200);
상기 도파관(200)에 결합되며 전계에 의해 빛을 발산하는 석영벌브(340)를 구비한 발광부(300);를 포함한다.
파워소스부(100)는 다수의 마그네트론이 구비된 것이다.
도파관(200)은 내부가 비어있는 중공 형상이고, 양단에 각기 개구부가 형성되는 것으로, 마이크로웨이브가 통과된다.
도파관(200)은 파워소스부(100)가 부착되도록 후방에 플레이트(220)가 형성되고, 상기 플레이트(220)에는 파워소스부(100)가 탈착가능하게 결합되는 결합부가 형성된다.
결합부는 플레이트(220)의 일측에 다수의 돌출된 복수개의 브라켓(240)과, 각 브라켓(240)에 형성된 체결공(250)을 포함하고, 파워소스부(100)의 전면부가 브라켓(240)에 안착된 후 볼트 체결로 플레이트(220) 및 브라켓(240)에 결합된다.
파워소스부(100), 도파관(200)은 종래 기술과 대동소이하고, 특히 본 발명자의 선출원 발명인 대한민국 특허출원 10-2014-0128448호에 자세하게 기재되어 있으므로 이에 대한 중복 설명은 생략토록 한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 발광부(300)는,
내부에 공간이 형성되고, 일측에 개구부가 형성되며, 통기 가능하도록 다수의 미세공이 형성된 타공망으로 이루어지는 케이싱(360);
상기 케이싱(360)의 내부에 수용되며 상하에 평행하게 이격배치되는 복수의 지지부(310)(320);를 포함하고,
상기 복수의 지지부(310)(320) 사이에 석영벌브(340)가 결합되어 이루어진다.
발광부(300)의 외부에 결합되어 빛을 집중시켜 발산되도록 반사경을 구비한 리플렉터(500)가 결합된다.
석영벌브(340)는 전구의 내부를 진공상태로 만든 후, 배기관을 통하여 액상의 인듐브로마이드(InBr)를 넣은 후 봉인한다.
InBr를 규정된 양으로 전구헤드에 넣고 봉인한다. 예컨대, 700W형의 경우 0.5mg의 양으로 InBr를 넣고, 1KW일 경우는 0.7mg의 양으로 InBr를 넣는다.
InBr는 미국 Crescent Chemical Company Co, 독일 Chemical Point UG, 중국 Changsha Santech Materials Co,Ltd사에서 제조하여 판매하는 것을 구입하여 사용할 수 있다.
InBr가 충진된 석영벌브는 플라즈마 상태에서 색온도가 7500˚K로서 종래의 기술과 비교하여 태양빛에 가장 가까운 빛을 발생시킨다. 그러므로 InBr가 충진된 전구 어셈블리는 매우 편안하고 쾌적하고 안락한 최적의 조명환경을 제공할 수 있다. 상기와 같은 조명기구는 의료용, 광계측 및 측정용, 곡물을 포함하는 식물 재배용 경기장용, 항공 및 선박용 등으로 폭넓게 사용될 수 있다.
봉인은 이후의 알곤가스 주입을 고려하여 상기에서 봉인은 도저방식(Doser System)으로 수행될 수 있다.
알곤가스를 주입하고 봉인하는 과정은 전구헤드에 알곤가스를 30~50 torr로 넣는 과정이다. 예컨대, 700W형의 경우 35 torr의 압력으로 알곤가스를 주입하고, 1 KW일 경우는 40torr의 압력으로 알곤가스를 주입한다.
석영벌브(340)는 구체 형상으로 이루어지고, 그 외주면의 상,하부에 각기 지지부(310)(320)가 결합된다.
각 지지부(310)(320)는, 원판상이며 다수의 미세공이 형성된 타공판이며, 중심에는 상기 석영벌브(340)가 끼워지는 끼움공(312,322)이 각기 형성된다.
한편 다른 실시예에 따르는 발광부(300')는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 석영벌브(340)는 외주면에 환홈(342)이 원주방향으로 복수개 형성될 수 있다. 이는 제조 과정에서 표면에 홈이 형성되도록 하는 것이다.
이러한 환홈(342)은 석영벌브(340) 외주면의 상부와 하부에 각기 형성된다.
이렇게 각기 형성된 환홈(342)에 각각 지지부(310,320)가 결합될 수 있다.
따라서 환홈(342)에 일정 깊이로 지지부가 삽입되어 결합됨으로써 보다 결합력이 향상될 수 있다.
한편 본 발명에 따르면, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 파워소스부(100)는 도파관(200)의 단부에 부착 결합된다.
따라서, 도파관(200)과 파워소스부(100)의 본체가 결합된 상태는 직선형태가 되도록 결합됨으로써 외측 부피가 감소될 수 있어 외부함체의 크기를 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 파워소스부 200 : 도파관
300 : 발광부 310,320 : 지지부
340 : 석영벌브 360 : 케이싱
500 : 리플렉터 342 : 환홈

Claims (5)

  1. 마이크로웨이브가 발생되는 마그네트론이 형성된 파워소스부;
    상기 마이크로웨이브가 통과하는 도파관;
    도파관에 결합되며 전계에 의해 빛을 발산하는 석영벌브를 구비한 발광부;를 포함하고,
    상기 발광부는,
    내부에 공간이 형성되고, 일측에 개구부가 형성되며, 통기 가능하도록 다수의 미세공이 형성된 타공망으로 이루어지는 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 수용되며 상하에 평행하게 이격배치되는 복수의 지지부;를 포함하고,
    상기 복수의 지지부 사이에 석영벌브가 결합되어 이루어지되,
    상기 복수의 지지부는, 원판상이며 다수의 미세공이 형성된 타공판이며, 중심에는 상기 석영벌브가 끼워지는 끼움공이 각기 형성된 것을 특징으로 하는 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 석영벌브는 외주면에 환홈이 원주방향으로 형성되고,
    상기 환홈에 각각 지지부가 결합되는 것을 특징으로 하는 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파워소스부는 도파관의 단부에 결합되며, 도파관과 직선형태가 되도록 결합되는 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관은 파워소스부가 부착되는 플레이트;
    상기 플레이트에 형성되며 파워소스부가 탈착가능하게 결합되는 결합부;를 포함하고,
    상기 결합부는,
    상기 플레이트의 일측에 다수의 돌출된 복수개의 브라켓과,
    상기 복수개의 브라켓 각각에 형성된 체결공을 포함하고,
    상기 파워소스부의 전면부가 브라켓에 안착되고, 볼트 체결로 플레이트와 브라켓에 결합되는 것을 특징으로 하는 인듐브로마이드 플라즈마를 이용한 무전극 조명기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003109407A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Lg Electronics Inc マイクロ波を利用した無電極放電ランプ
KR100737785B1 (ko) * 2006-01-27 2007-07-10 주식회사 대우일렉트로닉스 무전극 방전램프장치
JP2009110690A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd 無電極放電灯装置及び照明器具

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