KR20060129859A - 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 원통 형상의 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 공진기 내부로 방사된 전자파가 공진기의 내측면에서 반사되어 도파관 측으로 방출되는 현상을 억제하여 무전극전구의 초기발광 효율을 높일 수 있는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기가 제공된다.

Description

형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기{PLASMA LIGHTING SYSTEM HAVING RESONATOR CAPABLE CHANGE FIGURATION}

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도,

도 2는 도 1의 공진기의 구조를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측 단면도,

도 4는 원통 형상을 갖는 도파관에 결합된 공진기의 구조를 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 다른 실시예에 따른 형상 가변 공진기의 구조를 도시한 사시도,

도 6은 도 5의‘Ⅵ-Ⅵ’선에 따른 선단면도,

도 7은 사각 형상을 갖는 도파관에 결합된 공진기의 구조를 도시한 사시도,

도 8은 도 6의 다른 실시예에 따른 형상 가변 공진기의 구조를 도시한 사시도,

도 9는 도 8의‘Ⅸ-Ⅸ’선에 따른 선단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

40 : 원형도파관 45 : 사각도파관

50 : 공진기 52 : 굴곡부

53 : 제1굴곡부 54 : 제2굴곡부

60 : 무전극전구

본 발명은, 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공진기 내부로 방사된 전자파가 공진기의 내측면에서 반사되어 도파관 측으로 방출되는 현상을 억제하여 무전극전구의 초기발광 효율을 높일 수 있는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 공진기의 구조를 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는, 종래의 무전극 조명기기는 케이싱(10)의 내부에 고전압 발생부(20)와 전자파 발생부(30)와 도파관(40) 등을 구비하고, 케이싱(10)의 외부에 공진기(50)와 무전극전구(60)를 구비하여 전자파 발생부(30)에서 발진하는 전자파를 도파관(40)을 이용하여 공진기(50)로 유도함으로써 무전극전구(60)내의 불활성가스가 플라즈마화 되면서 빛을 발하는 것이다.

도파관(40)은 원통 형상 또는 사각 형상의 관으로 일측면은 고전압 발생부(20)와 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있다.

공진기결합부재(41)는 도파관(40)보다 작은 직경을 갖는 링형으로 형성되어 그 중심은 관통되어 있으며 상단면에는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상의 미러(70)가 배치되어 있다.

미러(70)의 중심에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 무전극전구(60)가 연장되어 외부로 노출되게 구비되어 있으며, 공진기결합부재(41)와 미러(70)의 둘레면을 따라서는 공진기(50)가 접촉되어 도파관(40)에 고정 결합되어 있다.

공진기(50)는 무전극전구(60)를 내부공간에 수용하고 상기 내부공간의 둘레방향을 따라 전자파의 외부 방출을 차폐하여 무전극전구(60)에 전달하고 무전극전구(60)에서 발생한 빛을 외부로 투과할 수 있도록 그물 구조를 갖는 원통 형상의 메시(51)로 이루어진다.

메시(51)의 하단면은 공진기결합부재(41)의 외주면과 접촉되어 결합될 수 있도록 관통 형성되어 있으며, 메시(51)의 측면과 상단면의 판면에는 다수의 광투과공(51a)이 관통 형성되어 있다.

무전극전구(60)는 봉입물질이 봉입되는 소정의 내부 체적을 가지는 구형상의 발광부(61)와, 발광부(61)와 일체로 동일 재질로 연장 형성되는 고정부(62)로 구성되며, 발광부(61)는 케이싱(10)의 내측에 설치되고 고정부(62)는 도파관(40)의 중심부를 지나도록 설치되어 있다.

발광부(61)는 주로 석영(quartz)과 같이 광투과율이 높고 유전손실이 극히 적은 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 발광부(61)의 내부에 봉입되는 봉입물질은 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물, 황 또는 셀런 등과 같은 발광물질과, 발광초기에 발광부(61)의 내부에 플라즈마를 형성시키기 위한 아르곤 가스, 크립톤 가스 등의 불활성가스와, 수은과 같이 초기 방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질로 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 80은 반사갓, 90은 전구를 회전시키는 제1 구동모터, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2구동모터, 120은 에어덕트이다.

이러한 구성에 의하여, 종래의 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사되면서 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 시켜서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생하고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사하면서 공간을 밝히는 것이다.

그런데 이러한 종래의 무전극 조명기기에 있어서는, 전자파 발생부(30)에서 발진되어 도파관(40)을 통하여 공진기(50) 내부로 방사되는 전자파의 일부가 공진기(50)의 내측면에서 반사되어 다시 도파관(40) 측으로 방출되어 공진기(50) 내부에서 공진모드를 이루는데 걸리는 시간이 지연되므로 무전극 조명기기의 초기 발광효율이 떨어진다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 공진기 내부로 방사된 전자파가 공진기의 내측면에서 반사되어 도파관 측으로 방출되는 현상을 억제하여 무전극전구의 초기발광 효율을 높일 수 있는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 원통 형상의 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 굴곡부는 상기 공진기의 내측에 배치되는 무전극전구와 동일한 높이에 위치하는 공진기의 측면에 형성됨이 효과적이다.

또한, 상기 굴곡부는 상기 공진기의 일측면에 형성되되 상기 공진기의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되게 형성할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 사각 형상의 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 제1굴곡부와, 원주 방향을 따라 상기 제1굴곡부와 대향되 는 측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 제2굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1굴곡부와 제2굴곡부는, 상기 공진기의 내측에 배치되는 무전극전구와 동일한 높이에 위치하는 공진기의 측면에 형성됨이 효과적이다.

또한, 상기 제1굴곡부와 제2굴곡부는, 상기 공진기의 양측면에 형성되되 상기 공진기의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되게 형성할 수도 있다.

아울러, 상기 공진기는 상기 무전극전구의 발광열에 의한 열손상을 방지할 수 있도록 상기 무전극전구가 초기 발광 후에 상기 발광열에 의하여 원통 형상으로 복귀되는 형상기억 합금으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 도시한 측 단면도이고, 도 4는 원통 형상을 갖는 도파관에 결합된 공진기의 구조를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 다른 실시예에 따른 형상 가변 공진기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의‘Ⅵ-Ⅵ’선에 따른 선단면도이며, 도 7은 사각 형상을 갖는 도파관에 결합된 공진기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 6의 다른 실시예에 따른 형상 가변 공진기의 구조를 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8의‘Ⅸ-Ⅸ’선에 따른 선단면도이다.

다만, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기는, 전자파 발생부(30)에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 원통 형상 또는 사각 형상의 도파관(40)과, 도파관(40)의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 굴곡부(52)를 구비한 원통 형상의 공진기(50)와, 공진기(50)의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구(60)를 포함하여 구성되어 있다.

공진기(50)는 무전극전구(60)를 내부공간에 수용하고 상기 내부공간의 둘레방향을 따라 전자파의 외부 방출을 차폐하여 무전극전구(60)에 전달하고 무전극전구(60)에서 발생한 빛을 외부로 투과할 수 있도록 그물 구조를 갖는 원통 형상의 메시(51)로 이루어진다.

한편, 원통 형상을 갖는 도파관(40)에 결합되는 공진기(50)의 굴곡부(52)는 공진기(50)의 내부에 설치된 무전극전구(60)와 동일한 높이의 위치에 형성되어 있으며, 굴곡부(52)는 도 5에 도시한 바와 같이, 공진기(50)의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되게 형성할 수도 있다.

사각 형상을 갖는 도파관(45)에 결합되는 공진기(50)의 제1굴곡부(53)와 제2굴곡부(54)는 공진기(50)의 내부에 설치된 무전극전구(60)와 동일한 높이의 위치에 형성되어 있으며, 제1굴곡부(53)와 제2굴곡부(54)는 도 8에 도시한 바와 같이, 공 진기(50)의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되게 형성할 수도 있다.

아울러, 공진기(50)는 무전극전구(60)의 발광열에 의한 열손상을 방지할 수 있도록 무전극전구(60)가 초기 발광 후에 상기 발광열에 의하여 원통 형상으로 복귀되는 형상기억 합금으로 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(20)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(20)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(30)에 공급하고 전자파 발생부(30)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다.

이 전자파는 도파관(40)을 통해 공진기(50) 내부로 방사되며 공진기(50)의 외부로 방출되지 않고 내측면에서 반사되면서 공진모드를 형성하고, 공진기(50)의 측면에 형성된 굴곡부(52)에 의하여 공진기(50)의 내측면에서 반사된 전자파는 도파관(40) 측으로 방출되지 않고 공진기의 내부에 머물면서 공진모드의 형성을 가속화하여 무전극전구(60) 내에 충전된 불활성가스를 여기(exiting)시켜 발광물질을 지속적으로 플라즈마화 시켜서 무전극전구(60)의 초기 발광을 돕게 된다.

무전극전구(60)의 초기 발광후에 발생되는 발광열이 공진기(50)에 가해져서 공진기(50)가 일정한 온도가 되면 형상기억 합금으로 형성된 공진기(50)의 굴곡부(52)는 공진기(50)의 반경 방향을 따라 외측으로 돌출되면 공진기(50)는 원통 형상으로 가변되어 굴곡부가 무전극전구(60)의 발광열에 의하여 열손상 되는 현상을 방 지할 수 있다.

무전극 조명기기의 구동이 정지되어 공진기(50)의 표면 온도가 내려가면 공진기(50)의 측면에는 굴곡부(52)가 다시 굴곡지게 형성되어 무전극 조명기기의 재가동시에 무전극전구(60)의 초기 발광을 가속시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 원통 형상의 도파관과; 상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와; 상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 구비하도록 함으로써, 공진기 내부로 방사된 전자파가 공진기의 내측면에서 반사되어 도파관 측으로 방출되는 현상을 억제하여 무전극전구의 초기발광 효율을 높일 수 있는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기가 제공된다.

Claims (7)

1. 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 원통 형상의 도파관과;

   상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와;

   상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 굴곡부는 상기 공진기의 내측에 배치되는 무전극전구와 동일한 높이에 위치하는 공진기의 측면에 형성됨을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 굴곡부는 상기 공진기의 일측면에 형성되되 상기 공진기의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
4. 전자파 발생부에서 발진된 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 사각 형상의 도파관과;

   상기 도파관의 일측에 결합되어 전자파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하며 일측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 제1굴곡부와, 원주 방향을 따라 상기 제1굴곡부와 대향되는 측면에 반경 방향을 따라 내측으로 굴곡지게 형성된 제2굴곡부를 구비한 원통 형상의 공진기와;

   상기 공진기의 내부에 배치되어 빛을 발생하는 무전극전구를 포함하는 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1굴곡부와 제2굴곡부는, 상기 공진기의 내측에 배치되는 무전극전구와 동일한 높이에 위치하는 공진기의 측면에 형성됨을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 제1굴곡부와 제2굴곡부는, 상기 공진기의 양측면에 형성되되 상기 공진기의 높이 방향을 따라 최하측면에서 최상측면까지 연장되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공진기는 상기 무전극전구의 발광열에 의한 열손상을 방지할 수 있도록 상기 무전극전구가 초기 발광 후에 상기 발광열에 의하여 원통 형상으로 복귀되는 형상기억 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 형상 가변 공진기를 구비한 무전극 조명기기.

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