KR20030089301A - 무전극 조명기기의 공진기구조 - Google Patents

Abstract

본 발명 무전극 조명기기의 공진기구조는 공진기(108)를 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 소재를 이용하여 하측이 개구되도록 원통형으로 제작함과 아울러 표면에 레이저를 이용하여 다수개의 통공(108a)을 천공하여 망체로 제작함으로써, 공진기(108)가 고융점 금속으로 제작됨에 따라 전구(106)에서 발생되는 고열에 의하여 쉽게 열화되거나 산화되는 것을 방지할 수 있고, 통공(108a)을 레이저로 천공함에 따라 가공부위가 쉽게 산화되거나 부식되는 것이 방지되어 진다. 따라서, 공진기(108)의 수명향상에 따른 기기의 사용수명이 향상되어 진다.

Description

무전극 조명기기의 공진기구조{RESONATOR FOR ELECTRODLESS LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 조명기기 공진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공진기를 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 제작하여 전구에서 발생되는 고열에 의하여 공진기가 부식 및 열화되는 것을 방지할 수 있도록 한 무전극 조명기기의 공진기구조에 관한 것이다.

무전극 조명기기(electrodeless lighting system)는 마이크로 웨이브 발생기에서 발생되는 전자파 에너지를 도파관을 통하여 공진기에 전달하고, 이와 같이 공진기의 내부로 전달된 고주파 에너지가 무전극 전구에 인가되어 전구가 가시광선 또는 자외선을 발광하는 조명기기로서, 일반적으로 사용하는 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징으로 가지고 있다.

그리고, 상기와 같은 무전극 조명기기의 공진기는 전구를 감싸도록 설치되어지는데, 메쉬 스크린 형태로서 전자파가 외부로 누출되는 것은 차단하고, 전구에서 발생되는 빛은 통과되도록 되어 있다.

또한, 상기 공진기는 산화를 방지하기 위하여 통상적으로 동(Cu) 또는 스테인레스(SUS) 재질로 제작되며, 필요에 따라 표면처리를 하여 부식 및 열화가 방지될 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 무전극 조명기기의 공진기는 동 또는 스테인레스 재질의 메쉬 스크린 형태로서, 에칭방법을 이용하여 망체로 제작되는데 고열이 발생되는 전구를 감싸도록 근접되게 설치된 상태에서 장기간 사용시에는 전구에서 발생되는 열에 의하여 에칭부위가 쉽게 열화되고, 그와 같이 열화된 부위가 공기접촉에 의하여 부식이 진행되며, 에칭잔류액에 의해서도 쉽게 부식되어 소손되는 문제점을 가지고 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공진기가 쉽게 열화 및 부식되어 소손되는 것을 방지하여 기기 전체의 내구성을 향상시키도록 하는데 적합한 무전극 조명기기의 공진기구조를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 공진기가 구비된 무전극 조명기기의 종단면도.

도 2는 본 발명에 따른 공진기 구조를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 케이스 102 : 고전압발생기

103 : 마그네트론 104 : 도파관

106 : 전구 108 : 공진기

108a : 통공 109 : 반사갓

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 케이스와, 그 케이스의 내부 일측에 고정되어 상용전원을 승압시키기 위한 고전압발생기와, 그 고전압발생기의 주변에 고정되어 고전압발생기에서 공급되는 고전압에 의하여 전자파를 발생시키는 마그네트론과, 그 마그네트론의 주변에 설치되어 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하기 위한 도파관과, 그 도파관의 상측에 결합되어 도파관을 통하여 안내되는 전자파에 의한 플라즈마 발생으로 빛을 발생시키기 위한 봉입물질이 봉입되어 있는 전구와, 그 전구를 감싸도록 설치되어 전자파는 차단하고 빛은 통과되도록 하는 공진기와, 그 공진기를 통과한 빛을 반사할 수 있도록 공진기의 하단부인 케이스 외측면에 고정되는 반사갓으로 구성되고,

상기 공진기는 고융점금속소재로 제작된 원통형 몸체의 외주면에 레이저 가공에 의하여 다수개의 통공이 천공된 망체로 구성된 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 구조가 제공된다

상기와 같이 구성되는 본 발명의 무전극 조명기기는 도파관을 통하여 안내된 공진기의 내부로 안내된 전자파에 의하여 전구에 봉입된 물질이 방전이 되고, 그와 같은 방전에 의하여 플라즈마가 형성되며, 계속 가해지는 전자파에 의하여 플라즈마 방전상태가 유지되면서 발광을 하게 되는데, 이때 전자파는 공진기에 의하여 외부로 누출되는 것이 차단되고 빛은 통과되어 진다. 그리고, 전구가 발광이되며 고열이 발생되는데, 그 전구에 근접하게 설치된 공진기가 고융점 금속인 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금과 같은 고융점금속소재에 레이저로 천공하여 망체로 제작됨에 따라 장시간 사용해도 열화되거나 부식되지 않게 된다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 무전극 조명기기의 공진기구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 공진기가 구비된 무전극 조명기기의 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공진기 구조를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 공진기가 구비된 무전극 조명기기는 프론트 커버(101a)와 리어 커버(101b)가 스크류(S)로 조립되어 이루어진 케이스(101)의 내부 일측에 상용 교류전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(2)가 고정되어 있다.

그리고, 상기 고전압발생기(102)의 반대쪽에는 고전압 발생기(102)에서 공급되어지는 고전압으로 전자파를 발생시키는 마그네트론(103)이 고정되어 있는데, 그 마그네트론(103)의 주변에는 마그네트론(103)에서 발생되는 전자파를 안내하기 위한 도파관(104)이 케이스(101)의 프론트 커버(101a)에 형성된 개구부(101c)에 상단부가 삽입되도록 고정되어 있다.

또한, 상기 도파관(104)의 중심부에 수직방향으로 형성된 축공(104a)에는 회전축(105)이 회전가능하게 결합되어 있고, 그 회전축(105)의 상단부에는 도파관(104)을 통하여 방사되는 전자파 에너지에 의하여 발광되는 물질이 봉입되어 있는 원형의 전구(106)가 고정되어 있으며, 하단부에는 회전축(105)을 회전시켜서 발광되는 전구(106)를 냉각시키기 위한 전구회전용 모터(107)가 결합되어 있다.

상기 전구(106)는 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극으로서, 전구(10)의 수명이 길거나 반영구적이며, 전구(106)의 내부에 봉입되는 물질은 전구(106)의 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물 또는 황, 셀렌 등의 물질과 발광초기에 전구(106) 내부에 플라즈마를 형성하기 위한 아르곤(Ar), 제논(Xe), 크립톤(Kr) 등의 불활성 가스, 그리고 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 첨가물 등이 있고, 광원의 목적에 맞도록 이들의 종류와 양 또는 비율 등을 적절하게 선택한다.

상기 전구(106)의 형상은 구형 또는 원통형이 주로 사용되며, 재질은 석영(QUARTZ) 등과 같이 광투과율이 높고 유전손실이 극히 적은 재질로 제작되어 진다.

그리고, 상기 케이스(101)의 외측에 위치하는 도파관(104)의 상단부에는 도파관(104)을 통하여 유입되는 전자파의 누출은 차단하고 전구(106)에서 발광되는 빛은 통과되도록 하는 공진기(108)가 결합되어 있는데, 그와 같이 결합된공진기(108)의 주변에는 전구(106)에서 발생되어 공진기(108)를 통과한 빛을 반사시키기 위하여 공진기(108)를 감싸도록 반원형의 반사갓(109)이 고정되어 있다.

상기 공진기(108)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전구(106)에서 발생되는 고열이 내측면에 방사될 수 있도록 전구(106)를 감싸도록 설치되는 몰리브덴 또는 몰리드덴 합금으로된 원통형으로서 표면에는 레이저가공에 의하여 다수개의 통공(108a)이 천공된 망체로 되어 있다.

상기 공진기(108)은 전자파 에너지는 그 내부에 가두어 전구(106)에 효과적으로 공급되게 함과 동시에 전구(106)에서 발생되는 빛이 외부로 방출될 수 있도록 소정사이즈의 메쉬 스크린 형태로 이루어지는데, 공진기(108) 내부의 전자계 분포는 공진의 물리적인 형태, 즉 공진기(108)의 단면의 형상과 크기, 길이 등에 의하여 결정되며, 여기서 크기나 길이 등은 모두 사용되는 전자파의 파장에 의해 결정되는 전기적인 길이를 의미한다. 일반적으로는 공진기(108) 내부의 전구(106)에 강한 전계가 걸리도록, 즉 전구(106)가 위치하는 곳의 전계의 세기가 최대가 되도록 공진기(108)를 설계하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 케이스(101)의 내부 하측에는 냉각팬(111)을 회전시키기 위한 팬모터(110)와 토출구(112a)를 가지는 팬 하우징(112)으로 이루어진 냉각장치(113)가 설치되어, 마그네트론(103)과 고전압발생기(102)를 냉각할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 팬 하우징(112)에는 냉각팬(111)의 회전에 의하여 외부공기를 흡입하기 위한 흡입구(112b)가 형성되어 있고, 상기 케이스(101)의 상면 가장자리에는 상기 흡입구(112b)를 통하여 흡입된 공기가 고전압발생기(102)와마그네트론(103)을 거쳐서 외부로 배출될 수 있도록 수개의 배출구(101b)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 무전극 조명기기의 작용 효과를 설명하면 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 전원이 인가되어 고전압발생기(102)에서 고전압이 발생되면, 그 발생되는 고전압이 마그네트론(103)에서 공급되어 마그네트론(103)에서 전자파가 생성된다.

그와 같이 생성된 전자파는 도파관(104)을 통하여 공진기(108)의 내부로 방사되고, 그 방사되는 전자파에 의하여 전구(106)에 봉입된 물질을 방전시켜서 플라즈마에 의한 빛이 발광되며, 그 발광되는 빛은 반사갓(109)에 의하여 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

상기와 같이 전구(106)에서 빛이 발광되면 전구회전용 모터(107)가 일정속도로 회전하며 회전축(105)을 회전시켜서 회전축(105)의 단부에 고정된 전구(106)를 회전시키는 것에 의하여, 전구(106)가 소정온도 이상으로 가열시켜서 공진기(108) 내부의 전자계 분포 등의 영향으로 전구(106)의 표면 일부가 국부적으로 과열되어 전구(106)가 파손되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 케이스(101)의 내측 하부에 설치된 팬모터(110)도 회전을 하여 냉각팬(111)을 회전시키고, 그 냉각팬(111)의 회전에 의하여 흡입구(112b)를 통하여 흡입된 외부공기는 토출구(112a)를 통하여 유동되며 고전압발생기(102)와 마그네트론(103)을 냉각한 후, 케이스(101)의 상면에 형성된 배출구(101b)를 통하여 케이스(101)의 외부로 배출되어 진다.

또한, 상기와 같이 발광이 되는 전구(106)의 주변에는 고열이 발생되는데, 그 전구(106)를 감싸도록 근접되게 설치된 공진기(108)가 고융점 금속인 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 되어 있어서 쉽게 열화 및 산화되지 않게 되며, 그 공진기(108)에 형성된 다수개의 통공(108a)들도 종래와 같이 에칭을 이용하여 형성된 것이 아니고, 레이저 가공에 의하여 천공된 것이기 때문에 가공부위가 쉽게 산화되거나 부식되지 않게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 무전극 조명기기의 공진기구조는 공진기를 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 소재를 이용하여 하측이 개구되도록 원통형으로 제작함과 아울러 표면에 레이저를 이용하여 다수개의 통공을 천공하여 망체로 제작함으로써, 공진기를 고융점 금속으로 제작함에 따라 전구에서 발생되는 고열에 의하여 쉽게 열화되거나 산화되는 것을 방지할 수 있고, 통공을 레이저로 천공함에 따라 에칭액이 잔류하지 않을뿐 아니라 내측면이 매끄럽게 가공이 되므로 가공부위가 쉽게 산화되거나 부식되는 것을 방지하게 되어, 공진기의 수명향상에 따른 기기의 사용수명을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 케이스와, 그 케이스의 내부 일측에 고정되어 상용전원을 승압시키기 위한 고전압발생기와, 그 고전압발생기의 주변에 고정되어 고전압발생기에서 공급되는 고전압에 의하여 전자파를 발생시키는 마그네트론과, 그 마그네트론의 주변에 설치되어 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하기 위한 도파관과, 그 도파관의 상측에 결합되어 도파관을 통하여 안내되는 전자파에 의한 플라즈마 발생으로 빛을 발생시키기 위한 봉입물질이 봉입되어 있는 전구와, 그 전구를 감싸도록 설치되어 전자파는 차단하고 빛은 통과되도록 하는 공진기와, 그 공진기를 통과한 빛을 반사할 수 있도록 공진기의 하단부인 케이스 외측면에 고정되는 반사갓으로 구성되고,

   상기 공진기는 고융점금속소재로 제작된 원통형 몸체의 외주면에 레이저 가공에 의하여 다수개의 통공이 천공된 망체로 구성된 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고융점금속소재는 몰리브덴을 주재료로 한 합금인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 고융점금속소재는 몰리브덴 합금인 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기구조.