KR20060128507A - 무전극 조명기기의 공진기 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 무전극 조명기기의 공진기 결합구조는, 전자파에 의해 플라즈마화 되면서 빛을 발생하는 물질을 봉입하는 무전극 전구를 내장하고 그 무전극 전구에서 발생하는 빛은 통과시키는 반면 전자파는 가둬 소정의 공진주파수로 공진시키는 공진기를 마그네트론과 공진기 사이의 도파관에 삽입하여 결합하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조에 있어서, 공진기의 내주면 또는 도파관의 외주면 중에서 적어도 어느 한 쪽에 원주방향을 따라 복수 개의 압착돌기를 형성하여 그 압착돌기에 의해 공진기가 도파관에 밀착 고정되도록 함으로써, 공진기의 조립공정을 간소화하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 불요고조파의 누설을 억제하여 조명기기의 광효율을 높일 수 있다.

Description

무전극 조명기기의 공진기 결합구조{CAVITY FIX STRUCTURE FOR PLASMA LIGHTING SYSTEM}

도 1은 종래 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 종래 무전극 조명기기의 공진기를 분해하여 보인 사시도,

도 3은 본 발명 무전극 조명기기의 공진기를 조립하여 보인 사시도,

도 4는 본 발명 무전극 조명기기에서 공진기의 조립상태를 파단하여 보인 정면도,

도 5는 본 발명 무전극 조명기기에서 공진기의 조립상태에 대한 변형예를 파단하여 보인 정면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

4 : 도파관 4a : 본체부

4b : 공진기고정부 4c : 압착홈

5 : 무전극 전구 10 : 공진기

11 : 메시부 12 : 판체부

12a : 압착돌기

본 발명은 전자파를 이용한 무전극 조명기기에 관한 것으로, 특히 공진기를 도파관에 용이하게 조립할 수 있는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 무전극 조명기기(PLS : Plasma Lighting System)는 전자레인지에 주로 사용되고 있는 고주파 발진기(마그네트론)을 이용하여 그 고주파 발진기에서 발생하는 전자파가 무전극 전구내 버퍼가스(buffer gas)를 플라즈마 상태로 만들면서 금속화합물이 빛을 연속적으로 발산하도록 함으로써 전극 없이도 뛰어난 광량의 빛을 제공할 수 있는 기기이다.

이러한 무전극 조명기기의 무전극 전구에는 통상 작동 중 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물, 황 또는 셀런 등과 같은 발광물질과, 발광초기에 발광부 내부에 플라즈마를 형성하기 위한 아르곤(Ar), 크립톤(Xe), 크립톤(Kr) 등의 불활성가스와, 그리고 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질을 함께 봉입하고 있다.

도 1은 종래 무전극 조명기기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 무전극 조명기기의 공진기를 분해하여 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 무전극 조명기기는, 케이싱(1)의 내부에 장착하여 전자파를 생성하는 마그네트론(2)과, 마그네트론(2)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압발생기(3)와, 마그네트론(2)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 전자파를 전달하는 도파관(4)과, 발광물질과 불활성가스 그리고 방전촉매물질을 함께 봉입하여 전자파 에너지에 의해 봉입한 발광물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 무전극 전구(5)와, 도파관(4)과 무전극 전구(5)의 앞쪽에 씌워져 전자파를 소정의 공진주파수로 공진하면서 전자파는 가두는 반면 상기 무전극 전구(5)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(6)와, 공진기(6)를 수용하여 무전극 전구에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사갓(7)과, 무전극 전구(5) 후방측의 공진기(6) 내부에 장착하여 전자파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(8)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압발생기(3)를 냉각하는 냉각팬(9)으로 구성하고 있다.

무전극 전구(5)는 소정의 내부체적을 구비하여 석영재질로 된 구 형상으로 형성하고 그 내부에 플라즈마화 하면서 빛을 발하도록 상기한 발광물질과 불활성가스 그리고 방전촉매물질 등을 봉입하여 케이싱의 외부에 배치하는 발광부(5a)와, 발광부(5a)에 일체로 연장 형성하여 상기 케이싱(1)의 내부에서 지지하고 그 끝단에 무전극 전구모터(M1)의 회전축을 결합하는 지지부(5b)로 이루어져 있다.

공진기(6)는 도 2에서와 같이 동일한 개구율을 가지는 단일의 금속성 메시(mesh)로 이루어져 전방측은 막히고 후방측은 개구된 원통모양으로 형성하되, 전반부는 빛이 통과하도록 메시부(6a)로 형성하는 반면 후반부는 케이싱(1)에 도파관(4)의 본체부(4a)를 고정하는 공진기고정부(4b)에 조임쇠(fastener)(F)로 조여 결합할 수 있도록 판체부(6b)로 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 M2는 냉각팬을 회전시키는 팬모터이다.

상기와 같은 종래 무전극 조명기기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 제어부의 지령에 따라 고압발생기(3)에 구동 신호를 입력하면, 고압발생기(3)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고압을 마그네트론(2)에 공급하고, 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(4)을 통해 공진기(6) 내부로 방사하면서 무전극 전구(5) 내에 봉입된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 하면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 반사갓(7)과 유전체거울(8)에 의해 전방으로 반사되면서 공간을 밝힌다. 여기서, 공진기(6)는 전술한 바와 같이 도파관(4)의 공진기고정부(4b)에 개구측인 판체부(6b)를 삽입한 후 그 판체부(6b)의 외주면을 링형상의 조임쇠(F)로 조여 상기한 공진기고정부(4b)에 고정 결합하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 무전극 조명기기에 있어서는, 전술한 바와 같이 공진기(6)를 별도의 조임쇠(F)로 조여 결합함에 따라 작업공수가 많고 공진기(6)가 견고하게 결합되지 않을 경우 불요고조파가 누설될 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 무전극 조명기기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 공진기의 조립을 위한 작업공수를 줄이고 불요고조파가 누설되는 것을 미연에 방지할 수 있는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전자파에 의해 플라즈마화 되면서 빛을 발생하는 물질을 봉입하는 무전극 전구를 내장하고 그 무전극 전구에서 발생하는 빛은 통과시키는 반면 전자파는 가둬 소정의 공진주파수로 공진시키는 공진기를 마그네트론과 공진기 사이의 도파관에 삽입하여 결합하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조에 있어서, 공진기의 내주면 또는 도파관의 외주면 중에서 적어도 어느 한 쪽에 원주방향을 따라 복수 개의 압착돌기를 형성하여 그 압착돌기에 의해 공진기가 도파관에 밀착 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 무전극 조명기기의 공진기 결합구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 무전극 조명기기의 공진기를 조립하여 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명 무전극 조명기기에서 공진기의 조립상태를 파단하여 보인 정면도이며, 도 5는 본 발명 무전극 조명기기에서 공진기의 조립상태에 대한 변형예를 파단하여 보인 정면도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 의한 무전극 조명기기는, 케이싱(1)의 내부에 장착하여 전자파를 생성하는 마그네트론(2)과, 마그네트론(2)에 상용 교류전원을 고압으로 승압하여 공급하는 고압발생기(3)와, 마그네트론(2)의 출구부에 연통하여 그 마그네트론(2)에서 생성한 전자파를 전달하는 도파관(4)과, 발광물질과 불활성가스 그리고 방전촉매물질을 함께 봉입하여 전자파 에너지에 의해 봉입한 발광물질이 플라즈마화 하면서 빛을 발생하는 무전극 전구(5)와, 도파관(4)과 무전극 전구(5)의 앞쪽에 압착 고정하여 도파관을 통해 공급되는 전자파를 소정의 공진주파수 로 공진하면서 전자파는 가두는 반면 상기 무전극 전구(5)에서 발광된 빛은 통과시키는 공진기(10)와, 공진기(10)를 수용하여 무전극 전구에서 발생하는 빛을 직진토록 집중 반사하는 반사갓(7)과, 무전극 전구(5) 후방측의 공진기(10) 내부에 장착하여 전자파는 통과하면서 빛은 반사하는 유전체거울(8)과, 케이싱(1)의 일측에 구비하여 마그네트론(2)과 고압발생기(3)를 냉각하는 냉각팬(9)을 포함한다.

무전극 전구(5)는 소정의 내부체적을 구비하여 석영재질로 된 구 형상으로 형성하고 그 내부에 플라즈마화 하면서 빛을 발하도록 상기한 발광물질과 불활성가스 그리고 방전촉매물질 등을 봉입하여 케이싱(1)의 외부에 배치하는 발광부(5a)와, 발광부(5a)에 일체로 연장 형성하여 상기 케이싱(1)의 내부에서 지지하고 그 끝단에 무전극 전구모터(M1)의 회전축을 결합하는 지지부(5b)로 이루어진다.

공진기(10)는 도 3에서와 같이 동일한 개구율을 가지는 단일의 금속성 메시(mesh)로 이루어져 전방측은 막히고 후방측은 개구된 원통모양으로 형성하되, 전반부는 빛이 통과하도록 메시부(11)로 형성하는 반면 후반부는 케이싱(1)에 도파관(4)의 본체부(4a)를 고정하는 공진기고정부(4b)에 삽입하여 압착 결합하도록 그 내주면에 원주방향을 따라 압착돌기(12a)를 구비한 판체부(12)로 이루어진다. 이를 위해, 압착돌기(12a)는 판체부(12)의 내주면에서 안쪽으로 소정의 높이만큼 융기지게 돌출 형성하되, 불요고조파의 누설을 방지할 수 있도록 압착돌기(12a)의 높이는 공진기(10)의 내주면과 도파관(4)의 외주면 사이의 간격(t1)이 2mm 이하가 될 수 있도록 하는 반면 압착돌기(12a)간 간격(t2)은 4.3mm 이하가 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 압착돌기(12a)가 더욱 긴밀하게 도파관(4)의 공진기고정부(4b)에 결합될 수 있도록 하기 위하여는 도 5에서와 같이 상기한 도파관(4)의 공진기고정부(4b)에는 압착돌기(12a)가 삽입될 수 있도록 압착홈(4c)을 형성할 수도 있다.

또, 도면에서는 압착돌기(12a)를 공진기에, 압착홈을 형성하는 경우 그 압착홈(4c)을 공진기고정부(4b)에 형성하는 것을 개시하였으나 압착돌기를 공진기고정부에, 압착홈을 공진기에 각각 형성할 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 무전극 조명기기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 제어부의 지령에 따라 고압발생기(3)에 구동 신호를 입력하면, 고압발생기(3)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고압을 마그네트론(2)에 공급하고, 마그네트론(2)은 고압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(4)을 통해 공진기(10) 내부로 방사하면서 무전극 전구(5) 내에 봉입된 버퍼가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 하면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 반사갓(7)과 유전체거울(8)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝힌다.

여기서, 공진기(10)를 도파관(4)에 고정하기 위하여는 상기 공진기(10)의 개구측을 도파관(4)의 공진기고정부(4b)에 삽입하되, 이 공진기(10)의 개구측인 판체부(12) 내주면에는 도 4에서와 같이 압착돌기(12a)가 형성됨에 따라 상기한 공진기(10)를 공진기고정부(4b)에 삽입할 때 이 압착돌기(12a)가 공진기고정부(4b)의 외주면에 밀착되면서 변형되어 견고하게 고정 결합된다. 또, 도 5에서와같이 압착돌 기(12a)의 맞은편, 즉 공진기고정부(4b)의 외주면에 압착홈(4c)이 형성되는 경우에는 상기한 압착돌기(12a)가 압착홈(4c)에 삽입되어 더욱 견고하게 고정 결합될 수 있다.

이렇게 하여, 공진기를 조립하기 위하여 조임쇠와 같은 별도의 부품을 삭제하여 조립공정을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 불요고조파의 누설을 미연에 방지하여 조명기기의 광효율을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 무전극 조명기기의 공진기 결합구조는, 공진기 또는 도파관에 압착돌기 또는 압착돌기와 압착홈을 형성하여 결합함으로써, 공진기의 조립공정을 간소화하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 불요고조파의 누설을 억제하여 조명기기의 광효율을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 전자파에 의해 플라즈마화 되면서 빛을 발생하는 물질을 봉입하는 무전극 전구를 내장하고 그 무전극 전구에서 발생하는 빛은 통과시키는 반면 전자파는 가둬 소정의 공진주파수로 공진시키는 공진기를 마그네트론과 공진기 사이의 도파관에 삽입하여 결합하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조에 있어서,

   공진기의 내주면 또는 도파관의 외주면 중에서 적어도 어느 한 쪽에 원주방향을 따라 복수 개의 압착돌기를 형성하여 그 압착돌기에 의해 공진기가 도파관에 밀착 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조.
2. 제1항에 있어서,

   압착돌기는 공진기의 내주면과 도파관의 외주면 사이의 간격이 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 무전극 좀여기기의 공진기 결합구조.
3. 제1항에 있어서,

   압착돌기는 원주방향을 따라 4.3mm 이하의 간격으로 형성하는 것을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조.
4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

   공진기 또는 도파관에는 상기 압착돌기가 삽입되도록 압착홈을 형성하는 것 을 특징으로 하는 무전극 조명기기의 공진기 결합구조.

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