KR20050025801A - 무전극 조명기기의 도파관구조 - Google Patents

Abstract

본 발명 무전극 조명기기의 도파관구조는 내부에 일정크기의 수용공간이 형성되어 있는 케이스와, 상기 케이스의 내측의 수용공간에 설치되며 교류전압을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기와, 상기 고전압 발생기와 일정거리를 두고 설치되며 고전압 발생기에서 발생되는 고전압을 인가받아 전자파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론의 출력부에 연통되도록 설치되며 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과, 상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 발광물질이 봉입되어 도파관에 의해 안내되는 전자파에 의해 플라즈마 방전이 이루어져서 발광이되는 전구와, 그 전구를 감싸도록 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와, 상기 전구와 공진기의 외측을 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓과, 상기 케이스의 내측에 설치되어 전구가 부분가열되지 않도록 전구를 회전시키기 위한 전구회전모터를 구비하여 구성되어 있는 무전극 조명기기에서, 마그네트론의 안테나가 삽입되는 도파관의 전자파유도공간의 일단부벽면이 안테나와 평행하게 형성되도록 하여, 안테나의 단부와 전자파유도공간의 내측벽면 사이가 소정의 간격이 유지되도록 함으로써, 안테나의 단부와 전자파유도공간의 근접한 벽면 사이에서 스파크가 발생되는 것이 방지되어 지고, 그에 따라 스파크발생에 의한 안테나의 소손이 방지되어 진다.

Description

무전극 조명기기의 도파관구조{WAVE GUIDE STRUCTURE OF ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM}

본 발명은 무전극 조명기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네트론의 안테나와 도파관의 전자파유도공간 내측 벽면 사이에서 스파크가 발생되는 것을 방지하여 부품의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 무전극 조명기기의 도파관구조에 관한 것이다.

무전극 조명기기(ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM)는 전자파 발생기에서 발생되는 전자파 에너지를 도파관을 통하여 공진기에 전달하고, 이것이 공진기의 내부에 설치된 무전극 전구에 인가되어 플라즈마를 발생시키고, 그 플라즈마에 의해 발광이되는 발광물질이 봉입된 전구에서 가시광선 또는 자외선을 발광하는 조명기기로서, 일반적으로 사용되는 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

도 1은 종래 무전극 조명기기의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 종단면도이며, 도 3은 종래 도파관에 마그네트론이 결합된 상태를 보인 횡단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는 케이스(CASE)(1)의 내부 일측에 상용 교류전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(HIGH VOLTAGE GENERATING UNIT)(2)가 설치되어 있고, 타측에는 그 고전압 발생기(2)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 마그네트론(MAGNETRON)(3)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 마그네트론(MAGNETRON)(3)과 고전압발생기(2) 사이의 케이스(1) 내측 상부 중앙에는 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파(MICROWAVE)를 안내하기 위한 도파관(WAVE GUIDE)(4)이 케이스(1)에 형성된 개구부(1a)에 상단부가 삽입되도록 고정되어 있다.

또한, 상기 도파관(4)의 중심부에 수직방향으로 형성된 축공(4a)에는 회전축(5)이 회전가능하게 결합되어 있는데, 그와 같이 상기 케이스(1)에 형성된 개구부(1a)를 통하여 상부 외측으로 돌출되는 상단부에는 전자파 에너지에 의하여 발광되는 물질이 봉입되어 있는 원형의 전구(BULB)(6)가 설치되어 있고, 하단부에는 회전축(5)을 회전시키는 것에 의하여 발광되는 전구(6)를 냉각시킬 수 있도록 연결관(7)에 의하여 모터축(8a)이 연결된 전구회전모터(8)가 결합되어 있다.

그리고, 상기 케이스(1)의 외측에 위치하는 도파관(4)의 상단부에는 도파관(4)을 통하여 유입되는 전자파의 누출은 차단하고 전구(6)에서 발광되는 빛은 통과되도록 하는 금속망체로된 공진기(RESONATOR)(9)가 전구(6)를 감싸도록 결합되어 있는데, 그와 같이 결합된 공진기(9)의 주변에는 전구(6)에서 발생되어 공진기(9)를 통과한 빛을 반사시키기 위하여 공진기(9)의 외측을 감싸도록 설치되는 반원형의 반사갓(REFLECTOR)(10)이 고정되어 있다.

또한, 상기 케이스(1)의 내부 하측에는 마그네트론(3)과 고전압발생기(2)를 냉각할 수 있도록 팬모터(FAN MOTOR)(11)와 냉각팬(COOLING FAN)(12) 및 토출구(13a)가 형성된 팬 하우징(FAN HOUSING)(13)으로 구성된 냉각팬 조립체(14)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 팬 하우징(13)에는 냉각팬(12)의 회전에 의하여 외부공기를 흡입하기 위한 흡입구(13b)가 형성되어 있고, 상기 케이스(1)의 상면 가장자리에는 상기 흡입구(13b)를 통하여 흡입된 공기가 고전압발생기(2)와 마그네트론(3)을 거쳐서 외부로 배출될 수 있도록 수개의 배출구(1b)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 무전극 조명기기는 전원이 인가되면 고전압발생기(2)에서 고전압이 발생되고, 그와 같이 발생되는 고전압은 마그네트론(3)에 공급되며, 마그네트론(3)에서는 인가되는 고전압에 의하여 전자파를 생성시키게 된다.

상기와 같이 발생된 전자파는 도파관(4)을 통하여 공진기(9)의 내부로 방사되고, 그 방사되는 전자파에 의하여 전구(6)에 봉입된 물질을 방전시켜서 플라즈마에 의한 빛이 발생되어 지며, 그와 같이 발생되는 빛은 반사갓(10)에 의하여 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

그리고, 상기와 같이 전구(6)에서 빛이 발생되면 전구회전모터(8)가 일정속도로 회전하며 연결관(7)을 통하여 회전축(5)을 회전시켜서 회전축(5)의 단부에 고정된 전구(6)를 회전시키는 것에 의하여, 전구(6)가 소정온도 이상으로 가열되지 않도록 냉각하게 된다.

또한, 케이스(1)의 내측 하부에 설치된 팬모터(11)도 회전을 하여 냉각팬(12)을 회전시키고, 그 냉각팬(12)의 회전에 의하여 흡입구(13b)를 통하여 흡입된 외부공기는 토출구(13a)를 통하여 유동되며 고전압발생기(2)와 마그네트론(3)을 냉각한 후, 케이스(1)의 상면에 형성된 배출구(1b)를 통하여 케이스(1)의 외부로 배출되어 진다.

한편, 도 3은 종래 도파관에 마그네트론이 결합된 상태를 보인 횡단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 도파관(4)의 내부에는 전자파를 공진기(9)의 내부로 유도하기 위한 전자파유도공간(4a)이 형성되어 있고, 그 전자파유도공간(4a)의 내측으로 마그네트론(3)의 안테나(3a)가 삽입되어 마그네트론(3)에서 발생되는 전자파 에너지가 전자파유도공간(4a)으로 출력되어지도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 무전극 조명기기는 마그네트론(3)의 안테나(3a) 단부(3a')와 도파관(4)의 전자파유도공간(4a) 내에 경사지게 형성된 일단부벽면(4a') 사이에서 전기적인 쇼트가 발생되고, 그와 같은 전기적인 쇼트에 의해 안테나(3a)의 캡이 벗겨지는 등의 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 안테나와 도파관의 전자파유도공간의 벽면 사이에 충분한 거리가 확보되도록 하여 기기의 동작시 전기적인 쇼트발생으로 부품이 소손되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 적합한 무전극 조명기기의 도파관구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

내부에 일정크기의 수용공간이 형성되어 있는 케이스와,

상기 케이스의 내측의 수용공간에 설치되며 교류전압을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기와,

상기 고전압 발생기와 일정거리를 두고 설치되며 고전압 발생기에서 발생되는 고전압을 인가받아 전자파를 발생시키는 마그네트론과,

상기 마그네트론의 출력부에 연통되도록 설치되며 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과,

상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 발광물질이 봉입되어 도파관에 의해 안내되는 전자파에 의해 플라즈마 방전이 이루어져서 발광이되는 전구와,

그 전구를 감싸도록 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와,

상기 전구와 공진기의 외측을 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓과,

상기 케이스의 내측에 설치되어 전구가 부분가열되지 않도록 전구를 회전시키기 위한 전구회전모터를 구비하여 구성되어 있는 무전극 조명기기에 있어서,

상기 도파관의 내부에는 마그네트론의 안테나에서 출력되는 전자파를 공진기로 유도하기 위한 전자파유도공간이 형성되어 있고, 상기 안테나에 근접한 전자파유도공간의 일단부벽면은 안테나와 평행하게 형성하여 전기적인 스파크발생이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 도파관구조가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 무전극 조명기기의 도파관구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도파관구조를 가지는 무전극 조명기기의 구조를 부분절결한 사시도이고, 도 5는 도 4의 종단면도이며, 도 6은 본 발명의 도파관에 마그네트론이 결합된 상태를 보인 횡단면도.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도파관구조를 구비한 무전극 조명기기는 케이스(101)의 내부 일측에 장착하여 상용 교류전원을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기(102)와, 타측에 장착되어 상기 고전압 발생기(102)에서 발생되는 고전압으로 전자파를 발생시키는 마그네트론(103)과, 그 마그네트론(103)의 출구부에 연통하여 마그네트론(103)에서 발생되는 전자파를 안내하기 위한 도파관(104)과, 내부에 발광물질과 불활성가스와 방전촉매물질이 함께 봉입되어 도파관(104)을 통하여 안내되는 전자파 에너지에 의해 봉입한 발광물질이 플라즈마화되면서 발광이 되는 전구(105)와, 그 전구(105)가 씌어지도록 도파관(104)에 결합되어 전자파는 차단하고 전구(105)에서 발광되는 빛은 통과하는 공진기(106)와, 그 공진기(106)를 수용하여 전구(105)에서 발생하는 빛을 반사하는 반사갓(107)과, 상기 전구(105)에 연결되도록 케이스(101)의 내부에 설치되어 전구(105)가 부분적으로 가열되지 않도록 회전시키기 위한 전구회전모터(108)와, 상기 케이스(101)의 내부 하측에 구비되어 케이스(101) 내측에 설치된 마그네트론(103)과 고전압 발생기(102)를 냉각하는 냉각팬 조립체(109)를 구비하여 구성된다.

상기 도파관(104)은 내부에는 소정크기의 공간부로된 전자파유도공간(110)이 형성되어 있고, 그 전자파유도공간(110)의 일측에 형성된 안테나삽입공(104a)을 통하여 전자파유도공간(110)의 내측으로 마그네트론(103)의 안테나(103a)가 삽입되어지도록 결합되어 있다.

상기 도파관(104)의 내부에 형성된 전자파유도공간(110)은 내측의 내주벽면(110b)과 외측의 외주벽면(110c) 사이에 일정폭으로 "C"형상을 이루도록 형성되어있고, 그 일단부에는 안테나(103a)에 평행하도록 일단부벽면(110d)이 형성되어 있으며, 타단부에는 소정각도로 경사지게 타단부벽면(110e)이 형성되어 있다.

즉, 상기 도파관(104)에 형성된 전자파유도공간(110)의 일단부에 형성된 일단부벽면(110d)이 안테나(103a)와 평행하게 형성되어 안테나(103a) 단부와 일단부벽면(110d)의 사이에 소정공간이 확보되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 도파관구조를 가지는 무전극 조명기기의 작용효과는 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면 고전압발생기(102)에서 고전압이 발생되고, 그와 같이 발생되는 고전압은 마그네트론(103)에 공급되며, 마그네트론(103)에서 고전압에 의하여 전자파를 생성시키게 된다.

그리고, 상기와 같이 발생된 전자파는 도파관(104)의 전자파유도공간(110)을 통하여 공진기(106) 내부의 공진공간으로 유도되고, 그와 같이 공진기(106)의 내측으로 유도된 전자파는 전구(105)에 봉입된 불활성가스를 여기시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 그 발생되는 빛은 반사갓(107)에 의하여 반사되면서 전방으로 비춰지게 된다.

한편, 본 발명에서는 도파관(104)의 전자파유도공간(110) 내측으로 삽입되어 있는 마그네트론(103)의 안테나(103a) 주변에 형성되는 전자파유도공간(110)의 일단부벽면(110d)이 안테나(103a)와 평행하게 형성됨에 따라 안테나(103a)의 단부와 일단부벽면(110d)의 사이가 동작시 스파크가 발생되지 않는 간격을 유지하게 되어 스파크발생으로 인한 안테나(103a)의 소손이 방지되어 진다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도파관구조를 보인 횡단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 기본적인 구조는 상술한 본 발명의 일실시예와 동일하므로 동일한 부분에 대하여 동일부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 본 발명의 다른 실시예는 전자파유도공간(110)의 일단부 내측이 안테나(103a)에 대하여 수직하게 형성되도록 직선부(110f)를 형성하여, 안테나(103a)와 주변의 벽면 사이에 소정간격이 유지도록 함으로써, 안테나(103a)의 결합부위에서 안테나(103a)와 벽면(110f') 사이에 스파크의 발생이 방지되어지도록 되어 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 무전극 조명기기의 도파관구조는 마그네트론의 안테나가 삽입되는 도파관의 전자파유도공간의 일단부벽면이 안테나와 평행하게 형성되도록 하여, 안테나의 단부와 전자파유도공간의 내측벽면 사이가 소정의 간격이 유지되도록 함으로써, 안테나의 단부와 전자파유도공간의 근접한 벽면 사이에서 발생되는 스파크의 발생이 방지되고, 그에 따라 스파크발생에 의한 안테나의 소손이 방지되어지는 효과가 있다.

도 1은 종래 무전극 조명기기의 구조를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 종단면도.

도 3은 종래 도파관에 마그네트론이 결합된 상태를 보인 횡단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도파관구조를 가지는 무전극 조명기기의 구조를 부분절결한 사시도.

도 5는 도 4의 종단면도.

도 6은 본 발명의 도파관에 마그네트론이 결합된 상태를 보인 횡단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도파관구조를 보인 횡단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 케이스 102 : 고전압 발생기

103 : 마그네트론 103a : 안테나

104 : 도파관 105 : 전구

106 : 공진기 107 : 반사갓

110 : 전자파유도공간 110b : 일단부벽면

110f : 직선부 110f' : 벽면

Claims (2)

1. 내부에 일정크기의 수용공간이 형성되어 있는 케이스와,

   상기 케이스의 내측의 수용공간에 설치되며 교류전압을 고압으로 승압시키기 위한 고전압 발생기와,

   상기 고전압 발생기와 일정거리를 두고 설치되며 고전압 발생기에서 발생되는 고전압을 인가받아 전자파를 발생시키는 마그네트론과,

   상기 마그네트론의 출력부에 연통되도록 설치되며 마그네트론에서 발생되는 전자파를 안내하는 도파관과,

   상기 케이스의 외측으로 돌출되도록 설치되며 발광물질이 봉입되어 도파관에 의해 안내되는 전자파에 의해 플라즈마 방전이 이루어져서 발광이되는 전구와,

   그 전구를 감싸도록 설치되어 전자파의 누출은 차단되고 발광되는 빛은 통과되는 공진기와,

   상기 전구와 공진기의 외측을 감싸도록 설치되어 전구에서 발생되는 빛을 반사하는 반사갓과,

   상기 케이스의 내측에 설치되어 전구가 부분가열되지 않도록 전구를 회전시키기 위한 전구회전모터를 구비하여 구성되어 있는 무전극 조명기기에 있어서,

   상기 도파관의 내부에는 마그네트론의 안테나에서 출력되는 전자파를 공진기로 유도하기 위한 전자파유도공간이 형성되어 있고, 상기 안테나에 근접한 전자파유도공간의 일단부벽면은 안테나와 평행하게 형성하여 전기적인 스파크발생이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 도파관구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마그네트론의 안테나가 삽입되는 전자파유도공간의 일단부가 안테나에 대하여 수직하게 형성되는 수직부를 가지도록 한 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 도파관구조.