KR20050054768A - 플라즈마 램프 시스템의 전구 - Google Patents

Abstract

본 발명 플라즈마 램프 시스템의 전구는 전자파에 의해 플라즈마화되며 발광이 되는 발광물질이 내부에 봉입되어 있는 발광부와, 그 발광부의 내측으로 일정부분 돌출되게 설치됨과 아울러 일정간격을 두고 서로 대향하게 설치되는 한쌍의 전극과, 그 전극의 후단부에 각각 연결되어 전극을 고정함과 아울러 전극의 열팽창에 대응하기 위한 고정판과, 그 고정판과 전극을 감싸도록 설치됨과 아울러 발광부의 양측에 일체로 돌출되게 형성되는 지지부와, 상기 발광부의 주변에 설치되어 발광부에서 발광되는 광중 반사경의 개구부로 향하는 비평행광을 반사경의 내주면으로 반사하여 반사경에서 다시 평행광으로 반사되어지도록 하기 위한 비평행광반사부재로 구성되어, 발광부에서 발광되는 광중 반사경의 개구부쪽으로 반사되는 비평행광을 비평행반사부재에서 반사경쪽으로 반사시키고, 그 반사된 비평행광을 반사경에서 재차 평행광으로 반사되도록 함으로써, 반사경의 전방으로 많은 양의 평행광을 보내게 되어 전구의 광효율이 향상되어 진다.

Description

플라즈마 램프 시스템의 전구{BULB OF PLASMA LAMP SYSTEM}

본 발명은 플라즈마 램프 시스템의 전구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전구에서 발광되는 빛중 많은 양의 빛이 반사경에서 평행광으로 변화되어 광경로로 조사되도록 하여 광효율이 향상되어질 수 있도록 한 플라즈마 램프 시스템의 전구에 광한 것이다.

플라즈마 램프 시스템(plasma lamp system)은 전자파 발생기에서 발생되는 전자파(microwave)가 전구(bulb)쪽으로 유도되고, 그와 같이 유도된 전자파에 의해 전구에 봉입된 물질이 플라즈마화 되면서 발광이 이루어지며, 그 발광되는 빛이 필요한 곳에 조사되도록 반사경에서 전면부로 반사하는 기기로서, 백열등이나 형광등에 비하여 수명이 길고, 조명의 효과가 우수한 특징을 가지고 있다.

또한, 상기와 같은 플라즈마 램프 시스템이 전자기기의 광원으로 이용되는 경우에는 반사경에서 반사되는 광중 실제 필요로 하는 평행광이 전면으로 보다 많이 반사되도록 설계되며, 그에 따라 통상 반사경은 포물선의 궤적을 가지는 포물경으로 제작되어 전구의 발광시에 아크가 반사경의 촛점에 있도록 하여 보다 많은 양의 평행광이 전면으로 반사되도록 설계한다.

종래 플라즈마 램프 시스템의 전구에서 발광이 되는 상태가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

이에 도시된 바와 같이, 전자파에 의해 발광이 이루어지는 전구(bulb)(1)의 후위에 전구(1)에서 발광되는 빛을 반사하는 반사경(reflector)(2)이 결합되어 있다.

상기 전구(1)는 발광물질이 봉입되어 있는 구형상의 발광부(11)와, 그 발광부(11)의 내측에 일정간격을 두고 서로 대향하도록 설치되는 한쌍의 전극(12)과, 그 전극(12)의 단부에 연결되어 전극(12)을 고정하는 고정판(13)과, 그 전극(12)의 일정부분과 고정판(13)을 감싸도록 상기 발광부(11)의 양단부에 일체로 돌출형성되어 일단부가 반사경(2)의 결합공(2a)에 삽입고정되는 지지부(14)로 이루어져 있다.

상기 반사경(2)은 포물선의 궤적을 가지는 포물경으로, 글래스의 내측면이 반사코팅이 이루어져서 가시광선은 반사되고 적외선은 투과되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 전구(1)에 전자파 발생기에서 발생된 전자파가 인가되면, 전구(1)의 발광부(11) 내측에 봉입되어 있는 발광물질에 의해 플라즈마가 형성되며 발광이 이루어진다.

그리고, 상기와 같이 발광부(11)에서 발광될때 발광부(11)의 내측에는 아크(15)가 형성되며 발광이 이루어지고, 그와 같이 발광되는 빛은 반사경(2)에서 전면부로 반사되어 진다.

그러나, 상기와 같이 발광부(11)에서 발광되는 광중 반사경(2)에서 반사되는 광은 포물경인 반사경(2)에서 반사되어 실선으로 표시된 화살표와 같이 평행광이 되어 전면부로 향하는데, 발광부(11)에서 반사경(2)의 개구부쪽으로 가는 비평행광은 손실이 되어 광효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 발광부에서 발광되는 빛중 반사경의 개구부쪽으로 가는 비평행광들을 다시 반사경으로 반사하여 반사경에서 다시 평행광으로 반사되도록 함으로써 보다 많은 양의 평행광의 발생으로 광효율이 향상되어지도록 하는데 적합한 플라즈마 램프 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

발광이 되는 전구의 후위에 반사경이 결합되어 전구에서 발광되는 광을 반사경에서 전방으로 반사할 수 있도록 되어 있는 플라즈마 램프 시스템에 있어서,

상기 전구는 전자파에 의해 플라즈마화되며 발광이 되는 발광물질이 내부에 봉입되어 있는 발광부와,

그 발광부의 내측으로 일정부분 돌출되게 설치됨과 아울러 일정간격을 두고 서로 대향하게 설치되는 한쌍의 전극과,

상기 발광부의 주변에 설치되어 발광부에서 발광되는 광중 반사경의 개구부로 향하는 비평행광을 반사경의 내주면으로 반사하여 반사경에서 다시 평행광으로 반사되어지도록 하기 위한 비평행광반사부재를

포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 플라즈마 램프 시스템의 전구를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전구가 구비된 플라즈마 램프 시스템을 부분절결한 사시도이고, 도 3은 도 1의 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전구가 설치된 플라즈마 램프 시스템은 전원을 공급받아 전자파를 발생시키는 마그네트론(101)과, 내부에 전자파가 공진할 수 있는 공진공간부(103)가 형성되어 있고 상기 마그네트론(101)의 안테나(102)가 상기 공진공간부(103)의 입구측에 삽입되는 결합되어 있는 공진기(104)와, 그 공진기(104)의 공진공간부(103) 내에 배치됨과 아울러 일단부가 마그네트론(101)의 안테나(102)에 연결되어 있는 전자파 피더(105)와, 그 전자파 피더(105)의 타단부에 연결되며 전자파 피더(105)를 통하여 유도되는 전자파에 의해 플라즈마화 되며 발광이 되는 발광물질이 봉입되어 있는 전구(106)와, 그 전구(106)의 후위에 설치되며 전구(106)에서 발광되는 빛을 전방으로 반사시키기 위한 반사경(107)을 구비한다.

상기 전구(106)는 도 4에 도시된 바와 같이, 발광물질이 내부에 봉입되어 있는 구형의 발광부(111)와, 그 발광부(111)의 내측으로 일정부분 돌출되게 설치됨과 아울러 일정간격을 두고 서로 대향하게 설치되는 한쌍의 전극(112)과, 그 전극(112)의 후단부에 각각 연결되어 전극(112)을 고정함과 아울러 전극(112)의 열팽창에 대응하기 위한 고정판(113)과, 그 고정판(113)과 전극(112)을 감싸도록 설치됨과 아울러 발광부(111)의 양측에 일체로 돌출되게 형성되는 지지부(114)와, 상기 발광부(111)의 외측면 일측에 코팅되어 발광부(111)에서 발광되는 광중 반사경(107)의 개구부(107a)로 향하는 비평행광을 반사경(107)의 내주면으로 반사시키기 위한 전반사코팅막(115)을 구비한다.

상기 반사경(107)은 포물선궤적을 가지는 포물경으로, 일측이 개구되어 개구부(107a)가 형성된 글래스로된 몸체부의 내측면에 광을 반사시키기 위한 콜드미러 코팅이 되어 있다.

상기 발광부(111)는 광투과율이 높고 유전손실이 적은 석영(quartz)이고, 상기 전극(112)은 텅스텐재질이며, 고정판(113)은 몰리브덴 박판으로 몰리브덴 재질로된 고정부(113)에 의해 전극(112)과 석영재질인 발광부(111) 사이의 열팽창계수의 차이에 의한 파손이 방지되도록 되어 있다.

상기 지지부(114)는 발광부(111)와 동일재질로 형성되며, 양측면에 일체로 돌출형성되어 있다.

상기 전반사코팅막(115)은 SiO₂막과 TiO₂막이 차례로 코팅된 다층막으로, 발광부(111)에서 발광되는 광중 반사경(107)의 개구부(107a) 쪽으로 향하는 점선의 화살표로 표시된 비평행광(121)이 반사경(107)의 내측면으로 반사될 수 있도록 발광부(111)의 전방 외측면에 형성되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 전구를 구비하는 플라즈마 램프 시스템에서, 전원이 마그네트론(101)에 공급되어 마그테트론(101)에서 고주파 에너지는 갖는 전자파를 발생하고, 그 전자파는 마그네트론(101)의 안테나(102)를 통하여 방출되며, 그와 같이 안테나(102)를 통해 방출되는 전자파는 전자파 피더(105)에 의해 공진기(104)의 공진공간부(103) 내측으로 유도되어 진다.

상기와 같이 공진기(104)의 공진공간부(103)로 유도되어진 전자파는 공진하면서 적정 공진주파수가 선택되고, 그 선택된 공진주파수 대역의 전자파는 전구(106)의 발광부(111)에 봉입된 불활성가스를 방전하며, 그 방전에 의해 발생되는 열이 발광물질을 기화하여 플라즈마를 형성하고, 그 플라즈마가 전자파에 의해 지속적으로 방전을 유지함으로써 높은 광도의 빛이 방출되어 진다. 이 빛은 반사경(107)에 의해 전방측으로 반사되어 필요한 공간을 밝히게 된다.

또한, 상기와 같이 전구(106)의 발광부(111)에서 발광이 이루어질때, 도 5에 도시된 바와 같이, 발광부(111)에서 발광이되는 광중 실선의 화살표로 표시된 것과 같이 반사경(107)의 내측면으로 향하는 광은 반사되며 평행광(122)이 되어 전방으로 보내지고, 점선의 화살표로 표시된 것과 같이 반사경(107)의 개부구(107a)로 향하는 비평행광(121)은 전반사코팅막(115)에서 반사경(107)의 내측면으로 반사되고, 그 반사된 광이 반사경(107)의 내측면에서 재차 평행광으로 반사되어 지므로, 보다 많은 양의 평행광들이 광경로로 보내지게 된다.

상기의 제1 실시예에서는 발광부(111)에서 발광되는 광중 비평행광을 구형으로된 발광부(111)의 외측면에 코팅된 전반사코팅막(115)에 의해 반사경(107)쪽으로 반사되도록 한 것을 예로 들어 설명하였지만 이와 같이 비평행광을 반사할 수 있는 구조물이 반드시 발광부(111)의 외측면에 형성되어야 하는 것은 아니고, 다른곳에 설치하여도 무방하다. 그러한 일예를 이하의 제 2실시예에서 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전구의 구조를 보인 종단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 제 2실시예에서 전구(106')와 반사경(107)의 기본적인 구성은 전술도시한 제1 실시예와 동일한 구성을 하고 있기 때문에 동일 및 동일상당한 구성품에 대하여는 동일부호를 부여하고 자세한 설명을 생략한다.

제 2실시예에 따른 전구(106')는 제 1실시예의 전구(106)와는 다르게 발광부(111)의 양단부에 돌출되게 형성된 지지부(114) 중 반사경(107)의 개구부(107a) 쪽에 위치하는 지지부(114)의 내부에 발광부(111)와 마주보는 면에 반사막(131)이 코팅되고 내측방향으로 볼록한 형태의 반사용 구조물(132)이 설치되어 있다.

상기와 같이 제 2실시예에 따른 전구(106')에 의하면, 발광부(111)에서 발광되는 광중 반사경(107)의 내측면으로 보내지는 광은 반사경(107)의 내측면에서 반사되어 실선으로 표시된 화살표와 같이 평행광이 되어 전방으로 보내지고, 발광부(111)에서 반사경(107)의 개구부(107a) 쪽으로 보내지는 점선으로 표시된 화살표와 같은 비평행광은 상기 반사용 구조물(132)의 반사막(131)에서 반사경(107)의 내측으로 반사되고, 그 반사경(107)의 내측면에서 재차 평행광으로 반사되므로 반사경(107)의 전방으로 많은 양의 평행광을 보내게 되며, 그에 따라 전구(106')의 광효율이 향상되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 플라즈마 램프 시스템의 전구는 발광부의 외측면 또는 지지부의 내부에 비평행광을 반사경의 내측면으로 반사하기 위한 비평행광반사부재를 설치하여, 발광부에서 발광되는 광중 반사경의 개구부쪽으로 반사되는 비평행광을 비평행반사부재에서 반사경쪽으로 반사시키고, 그 반사된 비평행광을 반사경에서 재차 평행광으로 반사되도록 함으로써, 반사경의 전방으로 많은 양의 평행광을 보내게 되어 전구의 광효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 전구에서 발광이 되는 상태를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전구가 구비된 플라즈마 램프 시스템을 부분절결한 사시도.

도 3은 도 1의 종단면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전구의 정면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전구의 발광상태를 보인 종단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전구의 구조를 보인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 마그네트론 103 : 공진공간부

104 : 공진기 105 : 전자파 피더

106 : 램프 107 : 리플렉터

112 : 단면확대부 114 : 내측 스터브

Claims (6)

1. 발광이 되는 전구의 후위에 반사경이 결합되어 전구에서 발광되는 광을 반사경에서 전방으로 반사할 수 있도록 되어 있는 플라즈마 램프 시스템에 있어서,

   상기 전구는 전자파에 의해 플라즈마화되며 발광이 되는 발광물질이 내부에 봉입되어 있는 발광부와,

   그 발광부의 내측으로 일정부분 돌출되게 설치됨과 아울러 일정간격을 두고 서로 대향하게 설치되는 한쌍의 전극과,

   상기 발광부의 주변에 설치되어 발광부에서 발광되는 광중 반사경의 개구부로 향하는 비평행광을 반사경의 내주면으로 반사하여 반사경에서 다시 평행광으로 반사되어지도록 하기 위한 비평행광반사부재를

   포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구.
2. 제 1항에 있어서,

   그 전극의 후단부에 각각 연결되어 전극을 고정함과 아울러 전극의 열팽창에 대응하기 위한 고정판을 더 구비하는 것을 특지으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구.
3. 제 1항에 있어서,

   그 고정판과 전극을 감싸도록 설치됨과 아울러 발광부의 양측에 일체로 돌출되게 형성되는 지지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 비평행광반사부재는 상기 발광부의 외측면에 코팅된 전반사코팅막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 전반사코팅막은 SiO₂막과 TiO₂막이 코팅된 다층막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 비평행광반사부재는 반사경의 개구부쪽에 위치하는 지지부의 내부에 설치되며 발광부와 마주보는 면에 반사막이 코팅된 반사용구조물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 램프 시스템의 전구.