KR20070088161A - Electrodeless lighting system having sphere type resonator - Google Patents

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KR20070088161A
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Abstract

A plasma lighting system having a sphere type resonator is provided to enhance light emitting efficiency of an electrodeless bulb and to radiate light from an electrodeless bulb to an outside of a resonator by forming a field direction of a resonance mode in three dimensions. An electrodeless lighting system includes a high voltage generation unit, a high frequency generation unit(100), a feeding unit(200), a resonator(300) and an electrodeless bulb(400). The high frequency generation unit generates electromagnetic waves having a high frequency according to a high voltage of the high voltage generation unit and outputs the electromagnetic waves through an antenna(110) formed on one side thereof. The feeding unit is connected with one side of the antenna in order to feed electromagnetic waves generated from the high frequency generation unit. The resonator is connected to one side of the feeding unit and is formed with a spherical shape in order to form a resonance mode with the electromagnetic waves. The electrodeless bulb is arranged in the resonator in order to generate the light.

Description

구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기{ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM HAVING SPHERE TYPE RESONATOR}Electrodeless Illuminator with Spherical Resonator {ELECTRODELESS LIGHTING SYSTEM HAVING SPHERE TYPE RESONATOR}

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 평면도,1 is a plan view showing the structure of a conventional electrodeless lighting device,

도 2는 도 1의 공진기 내부에 형성되는 공진 모드의 필드 방향을 도시한 사시도,2 is a perspective view illustrating a field direction of a resonance mode formed in the resonator of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,3 is a plan view schematically illustrating a structure of an electrodeless lighting device having a spherical resonator according to an embodiment of the present invention;

도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,4 and 5 are a plan view schematically showing the structure of an electrodeless lighting device having a spherical resonator according to another embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파발생부와 피더부의 구조를 도시한 평면도, 6 is a plan view showing the structure of the high-frequency generator and the feeder according to another embodiment of the present invention;

도 7은 도 3의 공진기 내부에 형성되는 공진 모드의 필드 방향을 도시한 사시도이다. 7 is a perspective view illustrating a field direction of a resonance mode formed in the resonator of FIG. 3.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100 : 고주파발생부 110 : 안테나100: high frequency generating unit 110: antenna

200 : 피딩부 210 : 내부도체200: feeding part 210: inner conductor

220 : 외부도체 221 : 슬롯220: outer conductor 221: slot

230 : 브라켓 240 : 루프230: bracket 240: loop

300 : 공진기 310 : 튜너300: resonator 310: tuner

400 : 무전극전구 410 : 발광부400: electrodeless bulb 410: light emitting unit

420 : 고정부 500 : 구동모터420: fixed part 500: drive motor

본 발명은, 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공진기 내부에 형성되는 공진모드의 필드 방향을 입체적으로 형성함과 아울러 그 필드의 세기가 커지도록 하여 무전극전구의 발광 효율을 높이고 무전극전구에서 발생되는 빛이 공진기의 외부로 다량으로 방사될 수 있도록 할 수 있는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기에 관한 것이다. The present invention relates to an electrodeless lighting device having a spherical resonator, and more particularly, to a three-dimensional field direction of the resonance mode formed inside the resonator, and to increase the intensity of the field so as to increase the intensity of the electrodeless bulb. The present invention relates to an electrodeless lighting device having a spherical resonator capable of increasing the luminous efficiency of the light emitting device and allowing a large amount of light emitted from the electrodeless bulb to be radiated to the outside of the resonator.

도 1은 종래의 무전극 조명기기의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 공진기 내부에 형성되는 공진 모드의 필드 방향을 도시한 사시도이다. 1 is a plan view showing the structure of a conventional electrodeless lighting device, Figure 2 is a perspective view showing the field direction of the resonance mode formed inside the resonator of FIG.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 무전극 조명기기는, 케이싱(10)의 내부 일측에 구비되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(20)와, 고전압 발생부(20)에서 발생된 고전압을 이용하여 고주파를 갖는 전자파를 발생시키는 전자파 발생부(30)와, 케이싱(10)의 외부에 구비되어 전자파 발생부(30)에서 발생되는 고주파를 갖는 전자파를 안내하는 도파관(40)과, 도파관(40)의 일측에 설치되어 도파관(40)에 의하여 안내된 고주파를 갖는 전자파가 인가되어 공진모드를 형성하는 공진기 (50)와, 공진기(50)의 내부에 설치되어 공진모드에 의하여 내부에 봉입된 발광물질이 플라즈마화되어 빛을 발생시키는 무전극전구(60)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these drawings, the conventional electrodeless lighting device is provided on one side of the casing 10 to use a high voltage generator 20 for generating a high voltage and a high voltage generated by the high voltage generator 20. Electromagnetic wave generation unit 30 for generating electromagnetic waves having a high frequency, a waveguide 40 provided outside the casing 10 and guiding electromagnetic waves having high frequency generated by the electromagnetic wave generation unit 30, and a waveguide 40 ) Is installed on one side of the resonator 50 is applied to the electromagnetic wave having a high frequency guided by the waveguide 40 to form a resonant mode, and the light emission is installed inside the resonator 50 and encapsulated inside by the resonant mode The material is configured to include an electrodeless light bulb 60 that generates plasma to generate light.

고전압 발생부(30)의 일측면에는 소정의 높이로 안테나(미도시)가 돌출 구비되어 있으며, 도파관(40)의 내부로 고주파를 갖는 전자파를 인가하여 공진기(50) 측으로 상기 전자파를 인가할 수 있도록 안테나는 도파관의 내부에 위치해야 하므로 안테나가 돌출 구비되어 있는 고전압 발생부(30)의 일측면이 도파관(40)의 일측과 연결되어 있다. An antenna (not shown) is provided at one side of the high voltage generator 30 at a predetermined height, and the electromagnetic wave may be applied to the resonator 50 by applying an electromagnetic wave having a high frequency into the waveguide 40. Since the antenna should be located inside the waveguide, one side of the high voltage generator 30 having the antenna protruding is connected to one side of the waveguide 40.

도파관(40)은 원통 형상의 관으로 일측면은 전자파 발생부(30)와 연결되어 있으며 도파관(40)의 상단면에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 높이를 갖는 공진기결합부재(41)가 돌출 형성되어 있으며, 공진기결합부재(41)는 도파관(40)과 공진기(50)를 결합시켜 주도록 링형으로 형성되어 있다.The waveguide 40 is a cylindrical tube, one side of which is connected to the electromagnetic wave generating unit 30, and an upper surface of the waveguide 40 has a predetermined height along the height direction of the waveguide 40. ) Is formed to protrude, and the resonator coupling member 41 is formed in a ring shape to couple the waveguide 40 and the resonator 50 together.

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. The resonator 50 accommodates the electrodeless bulb 60 in the inner space, shields the external emission of electromagnetic waves along the circumferential direction of the inner space, transmits it to the electrodeless bulb 60, and the light generated from the electrodeless bulb 60. It is made of a cylindrical mesh 51 having a mesh structure so that it can be transmitted to the outside.

메시(51)의 하단면은 공진기결합부재(41)의 외주면과 접촉되어 결합될 수 있도록 관통 형성되어 있으며, 메시(51)의 측면과 상단면의 판면에는 다수의 광투과공이 관통 형성되어 있다. The lower surface of the mesh 51 is formed to penetrate through contact with the outer circumferential surface of the resonator coupling member 41, and a plurality of light transmitting holes are formed through the plate surface of the side and the upper surface of the mesh 51.

광투과공은 육각 형상으로 형성되어 복수의 광투과공이 소정간격 상호 이격 배치되어 있으며, 메시(51)의 전면에 걸쳐서 고르게 형성되어 있다. The light transmitting holes are formed in a hexagonal shape, and the plurality of light transmitting holes are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined interval, and are evenly formed over the entire surface of the mesh 51.

미러(70)는 공진기결합부재(41)의 직경과 동일한 직경을 갖는 원판 형상으로 공진기결합부재(41)의 상단면과 접촉되게 배치되며, 미러(70)의 중심에는 도파관(40)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 무전극전구(60)가 연장되어 도파관(40)의 외부로 노출되게 구비되어 있다. The mirror 70 has a disk shape having a diameter equal to the diameter of the resonator coupling member 41, and is disposed to be in contact with the top surface of the resonator coupling member 41, and the height direction of the waveguide 40 is located at the center of the mirror 70. The electrodeless light bulb 60 extends to a predetermined length so as to be exposed to the outside of the waveguide 40.

무전극전구(60)는 봉입물질이 봉입되는 소정의 내부 체적을 가지는 구형상의 발광부(61)와, 발광부(61)와 일체로 동일 재질로 연장 형성되는 고정부(62)로 구성되어 있다.The electrodeless light bulb 60 is composed of a spherical light emitting part 61 having a predetermined internal volume in which an encapsulating material is enclosed, and a fixing part 62 extending integrally with the same material as the light emitting part 61. .

발광부(61)는 케이싱(10)의 내측에 설치되고 고정부(62)는 도파관(40)의 중심부롤 지나도록 관통되게 설치되어 있으며, 그와 같이 설치된 고정부(62)는 케이싱(10)의 내부에 설치된 제1구동모터(90)의 모터축에 연결되어 일정한 속도로 회전되도록 되어 있다.The light emitting part 61 is installed inside the casing 10, and the fixing part 62 is installed to pass through the center roll of the waveguide 40, and the fixing part 62 thus installed is the casing 10. It is connected to the motor shaft of the first drive motor 90 installed in the interior of the rotating at a constant speed.

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 초기방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질로 이루어진다.The light emitter 61 is preferably made of a material having high light transmittance and extremely low dielectric loss, such as quartz, and the encapsulation material encapsulated inside the light emitter 61 forms a plasma to drive light emission. Light emitting materials such as metals, halogenated compounds, sulfur or selenium, inert gases such as argon gas and krypton gas for forming plasma inside the light emitting unit 61 at the initial stage of light emission, and initial discharge like mercury It is made of a discharge catalyst material for facilitating or adjusting the spectrum of light generated.

도면중 미설명 부호인 80은 반사갓, 100은 냉각팬, 110은 상기 냉각팬을 회전시키는 제2구동모터, 120은 에어덕트이다. In the drawings, reference numeral 80 denotes a reflection shade, 100 denotes a cooling fan, 110 denotes a second driving motor for rotating the cooling fan, and 120 denotes an air duct.

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 거쳐서 공진기(50) 내부로 방사되면서 공진기(50) 내부에서 공진모드를 형성하는데 공진모드가 형성되는 필드는 도 2에 도시한 바와 같이, 무전극전구(60)의 발광부(61)가 배치되는 높이에서 판형으로 형성된다. By such a configuration, in the conventional electrodeless lighting device, when a driving signal is input to the high voltage generator 20, the high voltage generator 20 boosts AC power to supply the boosted high voltage to the electromagnetic wave generator 30. The electromagnetic wave generator 30 generates an electromagnetic wave having a very high frequency while oscillating by a high voltage. The electromagnetic wave is radiated through the waveguide 40 into the resonator 50 to form a resonance mode in the resonator 50. The field in which the resonance mode is formed is shown in FIG. It is formed in a plate shape at the height where the light emitting portion 61 is disposed.

이러한 필드는 무전극전구(60)의 발광부(61)에 인가되어 무전극전구(60) 내부에 충전된 불활성가스를 여기(exciting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생시키고, 이 빛은 미러(70)에 의해 전방으로 반사되면서 공간을 밝히는 것이다.This field is applied to the light emitting part 61 of the electrodeless bulb 60 to excite the inert gas charged inside the electrodeless bulb 60 to continuously emit the light emitting material and thus have a unique emission spectrum. The light is generated, and the light is reflected forward by the mirror 70 to brighten the space.

그런데, 이러한 종래의 무전극 조명기기에 있어서는, 공진기(50) 내부에 형성되는 필드의 방향이 한 방향으로만 형성됨과 아울러 형성되는 모양이 판형이므로 무전극전구(60)의 발광부(61) 전체가 상기 필드 내부에 포함되지 않고 또한, 필드의 세기가 약하므로 발광부(61)에서의 발광이 원활하게 이루어지지 않아 무전극전구(60)의 발광 효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다. However, in the conventional electrodeless lighting device, since the direction of the field formed inside the resonator 50 is formed only in one direction and the shape is formed in a plate shape, the entire light emitting portion 61 of the electrodeless light bulb 60 is formed. Is not included in the field and the intensity of the field is weak, so that light emission from the light emitting unit 61 is not smoothly performed, thereby lowering the luminous efficiency of the electrodeless light bulb 60.

따라서, 본 발명의 목적은, 공진기 내부에 형성되는 공진모드의 필드 방향을 입체적으로 형성함과 아울러 그 필드의 세기가 커지도록 하여 무전극전구의 발광 효율을 높이고 무전극전구에서 발생되는 빛이 공진기의 외부로 다량으로 방사될 수 있도록 할 수 있는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to form the field direction of the resonance mode formed inside the resonator three-dimensionally, and to increase the intensity of the field to increase the luminous efficiency of the electrodeless bulb, and the light generated from the electrodeless bulb is resonator. It is to provide an electrodeless lighting device having a spherical resonator capable of being radiated in a large amount outside.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고전압발생부; 상기 고전압발생부에서 발생된 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성하고 일측면에 구비된 안테나를 통하여 상기 전자파를 외부로 발산시키는 고주파발생부; 상기 안테나의 일측과 연결되며, 상기 고주파발생부에서 발생된 전자파를 피딩하는 피딩부; 상기 피딩부의 일측과 연결되며, 상기 피딩된 전자파가 공진모드를 형성하도록 구형으로 형성된 공진기; 및 상기 공진기의 내부 공간에 배치되어 빛을 발생시키는 무전극전구를 포함하여 구성된 무전극 조명기기에 의해 달성된다.The above object, in accordance with the present invention, a high voltage generation unit; A high frequency generator for generating an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator and dissipating the electromagnetic wave to the outside through an antenna provided on one side; A feeding unit connected to one side of the antenna and feeding electromagnetic waves generated from the high frequency generator; A resonator connected to one side of the feeding part, the resonator being spherical so that the fed electromagnetic waves form a resonance mode; And an electrodeless light bulb disposed in an internal space of the resonator to generate light.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고주파발생부와 피더부의 구조를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 3의 공진기 내부에 형성되는 공진 모드의 필드 방향을 도시한 사시도이다. 3 is a plan view schematically illustrating the structure of an electrodeless lighting device having a spherical resonator according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating a structure of a spherical resonator according to another embodiment of the present invention. 6 is a plan view schematically illustrating a structure of an electrode lighting apparatus, and FIG. 6 is a plan view illustrating structures of a high frequency generator and a feeder according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a resonance mode formed inside the resonator of FIG. 3. It is a perspective view which shows the field direction of.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기는, 고전압발생부(미도시)와, 고전압발생부에서 발생된 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성하고 일측면에 구비된 안테나(110)를 통하여 상기 전자파를 외부로 발산시키는 고주파발생부(100)와, 안테나(110)의 일 측과 연결되며, 고주파발생부(100)에서 발생된 전자파를 피딩하는 피딩부(200)와, 피딩부(200)의 일측과 연결되며, 상기 피딩된 전자파가 공진모드를 형성하도록 구형으로 형성된 공진기(300) 및 공진기(300)의 내부 공간에 배치되어 빛을 발생시키는 무전극전구(400)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these figures, in the electrodeless lighting device having a spherical resonator according to an embodiment of the present invention, a high voltage generator (not shown) and a high voltage generated from the high voltage generator is applied to the electromagnetic wave having a high frequency And a high frequency generator 100 for emitting the electromagnetic waves to the outside through the antenna 110 provided on one side, and connected to one side of the antenna 110, the electromagnetic waves generated by the high frequency generator 100 Feeding unit 200 to feed the, and is connected to one side of the feeding unit 200, the fed electromagnetic wave is disposed in the internal space of the resonator 300 and the resonator 300 formed in a sphere so as to form a resonance mode, the light It is configured to include an electrodeless bulb 400 for generating a.

고주파발생부(100)는 상기 고전압발생부에서 전력을 공급받아 고주파를 갖는 전자파를 생성하는 장치로서 상기 전자파를 고주파발생부(100)의 외부로 발산할 수 있도록 일측 단면에 소정의 길이를 갖는 안테나(110)가 돌출 형성되어 있다. The high frequency generator 100 is a device for generating an electromagnetic wave having a high frequency by receiving power from the high voltage generator, the antenna having a predetermined length on one side so as to emit the electromagnetic wave to the outside of the high frequency generator 100 110 is formed to protrude.

일반적으로 고주파를 갖는 전자파를 공진기 측으로 전달하기 위해서는 도파관이라는 장치를 이용하게 되는데 이때 도파관의 사이즈가 크기 때문에 도파관에 구형 공진기(300)를 장착할 경우에는 도파관과 구형 공진기(300)를 연결해 주는 슬롯 형상에 의하여 구형 공진기(300)의 형태를 유지할 수 없게 되며, 공진기(300)와 도파관의 연결부 때문에 빛이 외부로 방출되는 공진기(300)의 광투과공(미도시)을 형성하기가 어려우므로 외부로 방출되는 빛의 양이 줄어들기 때문에 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도파관을 사용하지 않고 피딩부(200)라는 별도의 구조를 이용하여 고주파발생부(100)에서 발생되는 고주파를 갖는 전자파를 공진기 측으로 인가하게 된다. In general, a waveguide device is used to transmit an electromagnetic wave having a high frequency to the resonator side. In this case, when the spherical resonator 300 is mounted on the waveguide, the waveguide and the spherical resonator 300 are connected to each other. It is impossible to maintain the shape of the spherical resonator 300, and due to the connection portion of the resonator 300 and the waveguide, it is difficult to form a light transmission hole (not shown) of the resonator 300, the light is emitted to the outside to the outside Since the amount of light emitted is reduced, the present invention uses a separate structure called a feeding unit 200 without using a waveguide in order to solve this problem, the electromagnetic wave having a high frequency generated in the high frequency generating unit 100 resonator It is applied to the side.

피딩부(200)는 안테나(110)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되며 안테나(110)의 외주면과 접촉되는 원통 형상의 내부도체(210)와, 내부도체(210)와 소정 거리 이격되도록 내부도체(210)를 둘러싸는 원통 형상의 외부도체(220)를 포함하여 구성되어 있다. The feeding unit 200 extends to a predetermined length along the height direction of the antenna 110 and is spaced apart from the inner conductor 210 having a cylindrical shape and in contact with the outer circumferential surface of the antenna 110 and the inner conductor 210 by a predetermined distance. It is configured to include a cylindrical outer conductor 220 surrounding the inner conductor 210 as possible.

내부도체(210)의 하단은 안테나(110)의 외주면 선단부와 접촉되어 고정되고, 폐회로를 형성하기 위하여 내부도체(210)의 상단면과 외부도체(200)의 상단면은 일체로 형성되어 있으며, 외부도체(200)의 외주면 일측에는 고주파를 갖는 전자파가 외부로 방출되는 통로역할을 하는 복수의 슬롯(221)이 관통 형성되어 있다. The lower end of the inner conductor 210 is fixed in contact with the tip of the outer peripheral surface of the antenna 110, the upper surface of the inner conductor 210 and the upper surface of the outer conductor 200 is integrally formed to form a closed circuit, On one side of the outer circumferential surface of the outer conductor 200 is formed a plurality of slots 221 penetrating as a passage for emitting electromagnetic waves having a high frequency to the outside.

안테나(110)가 형성되어 있는 고주파발생부(100)의 일측면에 외부도체(220)를 고정 설치하기 위하여 안테나(110)가 형성된 고주파발생부(100)의 일측면에는 브라켓(230)이 설치되어 있으며, 외부도체(220)는 브라켓(230)의 일단면에 설치되어 고주파발생부(100)와 고정 결합되어 있다. In order to fix and install the outer conductor 220 on one side of the high frequency generator 100 in which the antenna 110 is formed, a bracket 230 is installed on one side of the high frequency generator 100 in which the antenna 110 is formed. The outer conductor 220 is installed on one end of the bracket 230 and fixedly coupled to the high frequency generator 100.

내부도체(210)와 외부도체(220)를 전기적으로 연결하기 위해서는 상술한 바와 같이 각각의 상단면을 일체로 형성할 수도 있으며, 도 6에 도시한 바와 같이 루프(240)를 통하여 내부도체(210)의 상단과 외부도체(220)의 상단을 연결하여 구성할 수도 있다. In order to electrically connect the inner conductor 210 and the outer conductor 220, each of the top surfaces may be integrally formed as described above, and as shown in FIG. 6, the inner conductor 210 may be formed through the loop 240. It may also be configured by connecting the top of the top and the top of the outer conductor 220.

외부도체(220)의 단부는 구형상을 갖는 공진기(300)의 내부공간으로 소정 길이 돌출되도록 공진기(300)의 일측면에 고정결합되어 있으며, 빛을 발생시키는 무전극전구(400)의 발광부(410)는 공진기(300)의 중심에 배치되도록 설치되어 있다. An end of the outer conductor 220 is fixedly coupled to one side of the resonator 300 so as to protrude a predetermined length into the inner space of the resonator 300 having a spherical shape, the light emitting portion of the electrodeless bulb 400 for generating light 410 is provided to be disposed in the center of the resonator 300.

도 7에 도시한 바와 같이, 전자파가 인가되어 형성되는 공진모드를 입체적으로 형성할 수 있도록 공진기(300)는 구형상으로 형성되고, 그 표면에는 무전극전구(400)에서 발생되는 빛을 외부로 방출할 수 있는 복수의 광투과공(미도시)이 형성된 메시구조를 갖으며, 무전극전구(400)를 용이하게 초기발광시키거나 혹은 재발광시킬 수 있도로 일측면을 관통하여 튜너(310)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 7, the resonator 300 is formed in a spherical shape so that the resonance mode formed by applying electromagnetic waves can be three-dimensionally formed, and the light generated from the electrodeless light bulb 400 is externally disposed on the surface thereof. It has a mesh structure formed with a plurality of light transmitting holes (not shown) that can be emitted, the tuner 310 penetrates through one side so that the electrodeless light bulb 400 can be initially or re-emitted easily. Is installed.

무전극전구(400)는 봉입물질이 봉입되는 소정의 내부 체적을 가지는 구형상의 발광부(410)와, 발광부(410)와 일체로 동일 재질로 연장 형성되는 고정부(420)로 구성되어 있다.The electrodeless light bulb 400 includes a spherical light emitting part 410 having a predetermined internal volume in which an encapsulating material is enclosed, and a fixing part 420 integrally formed with the same material as the light emitting part 410. .

발광부(410)는 공진기(300)의 중심에 위치하도록 설치되고, 고정부(420)의 단부는 발광부(410)의 일측과 결합되며 타측은 공진기(300)의 일측면을 관통하여 공진기(300)의 외부로 연장되도록 형성되며 그 단부에는 무전극전구(400)를 회전시킬 수 있도록 구동모터(500)의 모터축에 연결되어 있다.The light emitting unit 410 is installed to be positioned at the center of the resonator 300, and an end of the fixing unit 420 is coupled to one side of the light emitting unit 410, and the other side penetrates through one side surface of the resonator 300 to allow the resonator ( It is formed to extend to the outside of 300 is connected to the motor shaft of the drive motor 500 to the end of the electrodeless bulb 400 to rotate.

발광부(410)는 주로 석영(quartz)과 같이 광투과율이 높고 유전손실이 극히 적은 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 발광부(410)의 내부에 봉입되는 봉입물질은 플라즈마를 형성하여 발광을 주도하는 금속, 할로겐족 화합물, 황 또는 셀런 등과 같은 발광물질과, 발광초기에 발광부(410)의 내부에 플라즈마를 형성시키기 위한 아르곤 가스, 크립톤 가스 등의 불활성가스와, 수은과 같이 초기방전을 도와 점등을 용이하게 하거나 발생되는 빛의 스펙트럼 등을 조절하기 위한 방전촉매물질로 이루어진다.The light emitting unit 410 is preferably made of a material having high light transmittance and extremely low dielectric loss, such as quartz, and the encapsulation material encapsulated inside the light emitting unit 410 forms plasma to drive light emission. Light emitting materials such as metals, halogenated compounds, sulfur, celen, and the like, inert gases such as argon gas and krypton gas for forming plasma in the light emitting unit 410 at the initial stage of light emission, and initial discharge such as mercury to be turned on. It is made of a discharge catalyst material for facilitating or adjusting the spectrum of light generated.

무전극전구(400)는 피더부(200)와 동축에 위치하도록 설치될 수도 있고, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 무전극 조명기기의 전체적인 구조에 따라 직각을 이루는 위치나 혹은 45°각도를 이루도록 설치될 수도 있다. The electrodeless light bulb 400 may be installed to be coaxial with the feeder unit 200. As shown in FIGS. 4 and 5, the electrodeless light bulb 400 may be positioned at a right angle or 45 ° according to the overall structure of the electrodeless lighting device. It may be installed to achieve an angle.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기는, 고전압 발생부(미도시)에 구동 신호를 입력하면 고전압 발생부(미도시)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 전자파 발생부(100)에 공급하고 전자파 발생부(100)는 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 전자파를 생성한다. 이 전자파는 고주파발생부(100)의 안테나(110)를 통하여 내부도체(210)로 전달되고 내부도체(210)와 연결되어 폐회로를 구성하는 외부도체(220)의 슬롯(221)을 통하여 공진기(300) 측으로 방출된다. By such a configuration, in the electrodeless lighting device having a spherical resonator according to an embodiment of the present invention, when a driving signal is input to a high voltage generator (not shown), the high voltage generator (not shown) boosts AC power. The boosted high voltage is supplied to the electromagnetic wave generator 100, and the electromagnetic wave generator 100 generates an electromagnetic wave having a very high frequency while oscillating by the high voltage. The electromagnetic wave is transmitted to the inner conductor 210 through the antenna 110 of the high frequency generator 100 and is connected to the inner conductor 210 and is connected to the inner conductor 210 through the slot 221 of the outer conductor 220 constituting a closed circuit. 300) is released to the side.

공진기(300) 측으로 방출된 전자파는 공진기(300) 내부에서 공진모드를 형성하게 되는데 공진기(300)의 형상이 구형이므로 공진모드가 형성되는 필드도 마찬가지로 공진기(300)의 중심에 구형상으로 형성되어 공진기(300)의 중심에 배치된 무전극전구(400)의 발광부(410) 전체를 감싸게 되고 그와 동시에 발광부(410) 내부에 충전된 불활성가스를 여기(exciting)시켜 발광물질이 지속적으로 플라즈마화 되면서 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 빛을 발생시키는 것이다. The electromagnetic waves emitted to the resonator 300 form a resonance mode in the resonator 300. Since the shape of the resonator 300 is spherical, the field in which the resonant mode is formed is similarly formed in the center of the resonator 300. The entire light emitting part 410 of the electrodeless light bulb 400 disposed at the center of the resonator 300 is wrapped, and at the same time, the inert gas charged in the light emitting part 410 is excited to continuously emit light. Plasmaization produces light with a unique emission spectrum.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고전압발생부; 상기 고전압발생부에서 발생된 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성하고 일측면에 구비된 안테나를 통하여 상기 전자파를 외부로 발산시키는 고주파발생부; 상기 안테나의 일측과 연결되며, 상기 고주파발생부에서 발생된 전자파를 피딩하는 피딩부; 상기 피딩부의 일측과 연결되며, 상기 피딩된 전자파가 공진모드를 형성하도록 구형으로 형성된 공진기; 및 상기 공진기의 내부 공간에 배치되어 빛을 발생시키는 무전극전구를 구비하도록 함으로써, 공진기 내부에 형성되는 공진모드의 필드 방향을 입체적으로 형성함과 아울러 그 필드의 세기가 커지도록 하여 무전극전구의 발광 효율을 높이고 무전극전구에서 발생되는 빛이 공진기의 외부로 다량으로 방사될 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a high voltage generating unit; A high frequency generator for generating an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator and dissipating the electromagnetic wave to the outside through an antenna provided on one side; A feeding unit connected to one side of the antenna and feeding electromagnetic waves generated from the high frequency generator; A resonator connected to one side of the feeding part, the resonator being spherical so that the fed electromagnetic waves form a resonance mode; And an electrodeless light bulb disposed in the internal space of the resonator to generate light, thereby forming a field direction of the resonance mode formed inside the resonator in three dimensions and increasing the intensity of the field so as to increase the intensity of the electrodeless light bulb. There is an effect that the luminous efficiency can be increased and the light generated from the electrodeless bulb can be radiated to the outside of the resonator in large quantities.

Claims (8)

고전압발생부;High voltage generator; 상기 고전압발생부에서 발생된 고전압이 인가되어 고주파를 갖는 전자파를 생성하고 일측면에 구비된 안테나를 통하여 상기 전자파를 외부로 발산시키는 고주파발생부;A high frequency generator for generating an electromagnetic wave having a high frequency by applying a high voltage generated by the high voltage generator and dissipating the electromagnetic wave to the outside through an antenna provided on one side; 상기 안테나의 일측과 연결되며, 상기 고주파발생부에서 발생된 전자파를 피딩하는 피딩부;A feeding unit connected to one side of the antenna and feeding electromagnetic waves generated from the high frequency generator; 상기 피딩부의 일측과 연결되며, 상기 피딩된 전자파가 공진모드를 형성하도록 구형으로 형성된 공진기; 및A resonator connected to one side of the feeding part, the resonator being spherical so that the fed electromagnetic waves form a resonance mode; And 상기 공진기의 내부 공간에 배치되어 빛을 발생시키는 무전극전구를 포함하여 구성된 무전극 조명기기.Electrodeless lighting device comprising an electrodeless bulb is disposed in the interior space of the resonator for generating light. 제1항에 있어서, 상기 피딩부는,The method of claim 1, wherein the feeding unit, 상기 안테나의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되며 상기 안테나의 외주면과 접촉되는 원통 형상의 내부도체;A cylindrical inner conductor extending in a predetermined length along a height direction of the antenna and in contact with an outer circumferential surface of the antenna; 상기 내부도체와 소정 거리 이격되도록 상기 내부도체를 둘러싸는 원통 형상의 외부도체;를 포함하며,And a cylindrical outer conductor surrounding the inner conductor to be spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance. 상기 내부도체의 단부는 상기 외부도체의 단부와 접촉되고 상기 외부도체의 외주면 일측에는 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전 극 조명기기.The end of the inner conductor is in contact with the end of the outer conductor and the electrode luminaire having a spherical resonator, characterized in that the slot is formed on one side of the outer peripheral surface of the outer conductor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피딩부는 상기 안테나의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되며 상기 안테나의 외주면과 접촉되는 원통 형상의 내부도체와, 상기 내부도체와 소정 거리 이격되도록 상기 내부도체를 둘러싸는 원통 형상의 외부도체로 구성되며, 상기 내부도체의 단부와 상기 외부도체의 단부는 루프로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.The feeding part extends in a predetermined length along the height direction of the antenna and has a cylindrical inner conductor contacting the outer circumferential surface of the antenna and a cylindrical outer conductor surrounding the inner conductor so as to be spaced apart from the inner conductor by a predetermined distance. And an end of the inner conductor and an end of the outer conductor are connected to each other by a loop. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 안테나가 설치되는 상기 고주파발생부의 단면에는 상기 외부도체를 결합시킬 수 있는 브라켓이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.An electrodeless lighting device having a spherical resonator, characterized in that a bracket for coupling the external conductor is further provided on the cross section of the high frequency generating unit in which the antenna is installed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피더부와 상기 무전극전구는 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.And the feeder unit and the electrodeless bulb are disposed coaxially. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피더부의 길이 방향에 대하여 상기 무전극전구는 직각을 이루도록 배치 되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.Electrodeless lighting device having a spherical resonator, characterized in that the electrodeless bulb is arranged at a right angle with respect to the longitudinal direction of the feeder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피더부의 길이 방향에 대하여 상기 무전극전구는 45°각도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.Electrodeless lighting device having a spherical resonator, characterized in that the electrodeless bulb is arranged at an angle of 45 ° with respect to the longitudinal direction of the feeder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공진기의 둘레면 일측에는 상기 공진기를 관통하여 적어도 하나 이상의 튜너가 설치되는 것을 특징으로 하는 구형 공진기를 구비한 무전극 조명기기.Electrodeless lighting device having a spherical resonator, characterized in that at least one tuner is installed through one side of the circumferential surface of the resonator.
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